JPS61196754A - ステツプ電動機 - Google Patents
ステツプ電動機Info
- Publication number
- JPS61196754A JPS61196754A JP3581885A JP3581885A JPS61196754A JP S61196754 A JPS61196754 A JP S61196754A JP 3581885 A JP3581885 A JP 3581885A JP 3581885 A JP3581885 A JP 3581885A JP S61196754 A JPS61196754 A JP S61196754A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- permanent magnet
- yoke
- rotor shaft
- teeth
- 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
- H02K37/18—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 of homopolar type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/2713—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being axial, e.g. claw-pole type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (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】
［技術分野］
本発明は、ステップ電動機、特にその回転子が円筒状永
久磁石の両端に多数の歯を形成した磁性材料製回転子ヨ
ークを固定した形式のステップ電動機に関する。
久磁石の両端に多数の歯を形成した磁性材料製回転子ヨ
ークを固定した形式のステップ電動機に関する。
［背景技術］
この種のステップ電動機における回転子は、軸方向の一
端側がＮ極、他端側がＳ極に着磁された円筒状永久磁石
の両端に、打抜きあるいは引抜き加工により外周面に同
一ピッチで歯を形成した磁性材料製回転子ヨークを、互
いに１／２ピッチだけずれるよう配置固定し、これらが
圧入あるいは接着により回転子軸に一体的に固定されて
なる。
端側がＮ極、他端側がＳ極に着磁された円筒状永久磁石
の両端に、打抜きあるいは引抜き加工により外周面に同
一ピッチで歯を形成した磁性材料製回転子ヨークを、互
いに１／２ピッチだけずれるよう配置固定し、これらが
圧入あるいは接着により回転子軸に一体的に固定されて
なる。
このものでは、回転子ヨークが平板状となるため側面か
ら見て永久磁石と回転子ヨークとが重合せず、従って永
久磁石の磁力を大きくしたい場合には電動機全体が大型
になり、小型を図ると永久磁石の磁力が小さくなる。ま
た、回転子ヨークの固定子に対する対向面積が小さくな
り、磁気効率（回転子重量に対する磁束授受量）が小さ
い。さらに、永久磁石を回転子軸に圧入固定する場合に
は永久磁石が破損し易いという問題がある。
ら見て永久磁石と回転子ヨークとが重合せず、従って永
久磁石の磁力を大きくしたい場合には電動機全体が大型
になり、小型を図ると永久磁石の磁力が小さくなる。ま
た、回転子ヨークの固定子に対する対向面積が小さくな
り、磁気効率（回転子重量に対する磁束授受量）が小さ
い。さらに、永久磁石を回転子軸に圧入固定する場合に
は永久磁石が破損し易いという問題がある。
［発明の目的］
本発明は、上記事由に鑑みてなしたものであって、その
目的とするところは、回転子、すなわち電動機全体の小
型化や磁気効率の向上が図れ、しかも回転子が破損しに
くいステップ電動機の提供にある。
目的とするところは、回転子、すなわち電動機全体の小
型化や磁気効率の向上が図れ、しかも回転子が破損しに
くいステップ電動機の提供にある。
［発明の開示］
本発明に係るステップ電動機は、軸方向の一端側がＮ極
、他端側がＳ極に着磁された円筒状永久磁石の両端に、
外周面に同一ピッチで歯を形成した磁性材料製回転子ヨ
ークを互いに１／２ピッチだけずれるよう配置し、これ
らが回転子軸に一体的に固定された回転子と、内周面に
前記回転子ヨークの歯と同一ピッチで形成した歯を有す
る所定数の磁極子を該回転子ヨークの歯に対し小空隙を
介して対向するよう配置した固定子と、前記磁極子に巻
回したコイルとよりなり、前記コイルを順次励磁して前
記回転子を歩進回転させるステップ電動機において、前
記回転子は、永久磁石の内径が回転子軸の外径より若干
大径に形成され、回転子ヨークが磁性焼結合金にて有底
円筒状でかつ底部に設けた固定孔の内径が回転子軸の外
径より若干小径に形成され、永久磁石の両端に回転子ヨ
ークの底部を当接させた状態で回転子ヨークを回転子軸
に圧入固定してなることを特徴とするものである。
、他端側がＳ極に着磁された円筒状永久磁石の両端に、
外周面に同一ピッチで歯を形成した磁性材料製回転子ヨ
ークを互いに１／２ピッチだけずれるよう配置し、これ
らが回転子軸に一体的に固定された回転子と、内周面に
前記回転子ヨークの歯と同一ピッチで形成した歯を有す
る所定数の磁極子を該回転子ヨークの歯に対し小空隙を
介して対向するよう配置した固定子と、前記磁極子に巻
回したコイルとよりなり、前記コイルを順次励磁して前
記回転子を歩進回転させるステップ電動機において、前
記回転子は、永久磁石の内径が回転子軸の外径より若干
大径に形成され、回転子ヨークが磁性焼結合金にて有底
円筒状でかつ底部に設けた固定孔の内径が回転子軸の外
径より若干小径に形成され、永久磁石の両端に回転子ヨ
ークの底部を当接させた状態で回転子ヨークを回転子軸
に圧入固定してなることを特徴とするものである。
（実施例）
以下本発明の一実施例を第１図乃至第１０図に基づいて
説明する。
説明する。
１は回転子で、軸方向の一端側がＮ極、他端側がＳ極に
着磁された円筒状永久磁石２と、外周面に同一ピッチで
歯（実施例では５０歯）を形成した２個の磁性材料製回
転子ヨーク３．４と、回転子軸５からなり、永久磁石２
の両端に回転子ヨーク３，４の各歯３ａ、４ａが互いに
１／２ピッチだけずれるよう配置し、これらが回転子軸
５に一体的に固定されるものである。
着磁された円筒状永久磁石２と、外周面に同一ピッチで
歯（実施例では５０歯）を形成した２個の磁性材料製回
転子ヨーク３．４と、回転子軸５からなり、永久磁石２
の両端に回転子ヨーク３，４の各歯３ａ、４ａが互いに
１／２ピッチだけずれるよう配置し、これらが回転子軸
５に一体的に固定されるものである。
６は固定子で、ケースを兼ねるカップ状の一対の固定子
ヨーク７．８と、これらの底部中央に貫通固着される含
油合金軸受９．１０と、中間ヨーク１１とからなる。固
定子ヨーク７．８は、略同−形状に形成され、底部から
所定数（実施例では６個）の磁極子１２．１３が等間隔
で円筒状に切り起こされ、さらにその内周面には回転子
ヨーク３．４の各歯３ａ、４ａと同一ピッチで形成した
歯１２ａ、１３ａが設けられる。また、開口縁の均等４
箇所に所定深さの係止切欠き１４．１５が、適宜１箇所
にリード線貫通孔１６が、底部中央に軸受固定孔１７．
１８がそれぞれ形成される。
ヨーク７．８と、これらの底部中央に貫通固着される含
油合金軸受９．１０と、中間ヨーク１１とからなる。固
定子ヨーク７．８は、略同−形状に形成され、底部から
所定数（実施例では６個）の磁極子１２．１３が等間隔
で円筒状に切り起こされ、さらにその内周面には回転子
ヨーク３．４の各歯３ａ、４ａと同一ピッチで形成した
歯１２ａ、１３ａが設けられる。また、開口縁の均等４
箇所に所定深さの係止切欠き１４．１５が、適宜１箇所
にリード線貫通孔１６が、底部中央に軸受固定孔１７．
１８がそれぞれ形成される。
中間ヨーク１１は、磁性材料にて円板状に形成され、内
周縁から磁極子１２．１３と同数の磁極子１９．２０が
等間隔で円筒状に表裏両方向に切り起こされ、さらにそ
の内周面には回転子ヨーク３．４の各歯３ａ、４ａと同
一ピッチで形成した山１９ａ、２０ａが設けられる。ま
た、外周の均等４箇所に係止突起２１が形成される。
周縁から磁極子１２．１３と同数の磁極子１９．２０が
等間隔で円筒状に表裏両方向に切り起こされ、さらにそ
の内周面には回転子ヨーク３．４の各歯３ａ、４ａと同
一ピッチで形成した山１９ａ、２０ａが設けられる。ま
た、外周の均等４箇所に係止突起２１が形成される。
２２．２３はコイルで、各磁極子１２，１３゜１９．２
０が形成する円周外径より大きい内周胴と固定子ヨーク
７．８の内径より小さい外径の一対のコイル枠２４，２
５に保持されている。
０が形成する円周外径より大きい内周胴と固定子ヨーク
７．８の内径より小さい外径の一対のコイル枠２４，２
５に保持されている。
次に、本発明の要部である回転子１について詳述すると
、永久磁石２は、その中心孔２ｂの内径が回転子軸５の
外径より若干大径に形成される。
、永久磁石２は、その中心孔２ｂの内径が回転子軸５の
外径より若干大径に形成される。
回転子ヨーク３．４は、鉄系の磁性焼結合金にて有底円
筒状でかつ底部に設けた固定孔３ｂ、４ｂの内径が回転
子軸５の外径より若干小径に形成される。３ｃ、４ｃは
回転子ヨーク３，４の底部外面に設けた環状凹部である
。そして、永久磁石２の両端に回転子ヨーク３．４の底
部内面を当接させ、かつ回転子ヨーク３．４の各歯３ａ
、４ａが互いに１／２ピッチだけずれるよう配した状態
（第７図）で、回転子ヨーク３，４を回転子軸５に圧入
するのである。なお、永久磁石２と回転子ヨーク３．４
間あるいは永久磁石２と回転子軸５間６一 は接着剤にて接着する。
筒状でかつ底部に設けた固定孔３ｂ、４ｂの内径が回転
子軸５の外径より若干小径に形成される。３ｃ、４ｃは
回転子ヨーク３，４の底部外面に設けた環状凹部である
。そして、永久磁石２の両端に回転子ヨーク３．４の底
部内面を当接させ、かつ回転子ヨーク３．４の各歯３ａ
、４ａが互いに１／２ピッチだけずれるよう配した状態
（第７図）で、回転子ヨーク３，４を回転子軸５に圧入
するのである。なお、永久磁石２と回転子ヨーク３．４
間あるいは永久磁石２と回転子軸５間６一 は接着剤にて接着する。
しかして、軸受９，１０を固定子ヨーク７．８の軸受固
定孔１７．１８に貫通固着し、その固定子ヨーク７．８
にコイル２２．２３を収容し、一方の固定子ヨーク８の
開口縁に中間ヨーク１１を被せ、回転子軸５の両端を軸
受９，１０に挿通させつつ他方の固定子ヨーク７の開口
縁を中間ヨーク１１上に被せる。固定子ヨーク７．８の
係止切欠き１４．１５の深さは、中間ヨーク１１の厚さ
の半分としておくことにより、係止切欠き１４゜１５と
中間ヨーク１１の係止突起２１とが嵌まり合い、かしめ
結合を行う。これにより、磁極子１２と１９．１３と２
０は交互に位置するとともに、各磁極子１２，１３，１
９．２０の内周面（歯１２ａ、１３ａ、１９ａ、２０ａ
の先端）は、回転子コーク３，４の歯３．ａ、４ａの先
端に対し小空隙を介して対向するよう配置される。また
、コイル２２．２３を励磁すると、隣合う磁極子１２と
１９．１３と２０には異なる極性が現れる。
定孔１７．１８に貫通固着し、その固定子ヨーク７．８
にコイル２２．２３を収容し、一方の固定子ヨーク８の
開口縁に中間ヨーク１１を被せ、回転子軸５の両端を軸
受９，１０に挿通させつつ他方の固定子ヨーク７の開口
縁を中間ヨーク１１上に被せる。固定子ヨーク７．８の
係止切欠き１４．１５の深さは、中間ヨーク１１の厚さ
の半分としておくことにより、係止切欠き１４゜１５と
中間ヨーク１１の係止突起２１とが嵌まり合い、かしめ
結合を行う。これにより、磁極子１２と１９．１３と２
０は交互に位置するとともに、各磁極子１２，１３，１
９．２０の内周面（歯１２ａ、１３ａ、１９ａ、２０ａ
の先端）は、回転子コーク３，４の歯３．ａ、４ａの先
端に対し小空隙を介して対向するよう配置される。また
、コイル２２．２３を励磁すると、隣合う磁極子１２と
１９．１３と２０には異なる極性が現れる。
かかる固定子ヨーク７．８と中間ヨーク１１の磁極子１
２，１３，１９．２０を展開すると第８図のようになる
。すなわち、固定子ヨーク７の歯１２ａと中間ヨーク１
１の歯１９ａ、歯１３．ａと歯２０ａとは１／２ピッチ
（電気角１８０度）ずれ、歯１２ａと歯２０ａ、歯１３
ａと歯１９ａとは１／４ピッチ（電気角９０度）ずれ、
後者のずれにより回転子１の歩進回転方向が決定される
。
２，１３，１９．２０を展開すると第８図のようになる
。すなわち、固定子ヨーク７の歯１２ａと中間ヨーク１
１の歯１９ａ、歯１３．ａと歯２０ａとは１／２ピッチ
（電気角１８０度）ずれ、歯１２ａと歯２０ａ、歯１３
ａと歯１９ａとは１／４ピッチ（電気角９０度）ずれ、
後者のずれにより回転子１の歩進回転方向が決定される
。
（動作）
かかるステップ電動機は、２相コイル方式であって、位
相が９０度ずれた電流により順次コイル２２．２３を励
磁する。いま、コイル２２側の回転子ヨーク３の歯３ａ
と磁極子１２．１９の歯１２ａ、１９ａが第９図のよう
に位置しているとき、コイル２３側の回転子ヨーク４の
歯４ａと磁極子１３．２０の歯１３ａ、２０ａは第１０
図のように位置している。ずなわち、コイル２２側では
回転子ヨーク３の歯３ａを基準にすると、磁極子１２．
１９の歯１２ａ、１９ａはＯピッチ又は１／２ピッチず
れ、一方コイル２３ ｊｕｌｌでは回転子ヨーク４の歯
４ａを基準にすると、磁極子１３，２０の歯１３ａ、２
０ａは逆方向にそれぞれ１／４ピッチずれている。従っ
て、この状態のときにはコイル２３を励磁すれば、歯１
３ａと歯２０ａには異なる極性が現れ、吸引２反発力が
安定する位置まで、すなわち１／４ピッチ歩進回転する
。
相が９０度ずれた電流により順次コイル２２．２３を励
磁する。いま、コイル２２側の回転子ヨーク３の歯３ａ
と磁極子１２．１９の歯１２ａ、１９ａが第９図のよう
に位置しているとき、コイル２３側の回転子ヨーク４の
歯４ａと磁極子１３．２０の歯１３ａ、２０ａは第１０
図のように位置している。ずなわち、コイル２２側では
回転子ヨーク３の歯３ａを基準にすると、磁極子１２．
１９の歯１２ａ、１９ａはＯピッチ又は１／２ピッチず
れ、一方コイル２３ ｊｕｌｌでは回転子ヨーク４の歯
４ａを基準にすると、磁極子１３，２０の歯１３ａ、２
０ａは逆方向にそれぞれ１／４ピッチずれている。従っ
て、この状態のときにはコイル２３を励磁すれば、歯１
３ａと歯２０ａには異なる極性が現れ、吸引２反発力が
安定する位置まで、すなわち１／４ピッチ歩進回転する
。
次いで、コイル２２を励磁すると同様に１／４ピッチ歩
進回転し、これを繰り返して所望角度の歩進回転をさせ
る。
進回転し、これを繰り返して所望角度の歩進回転をさせ
る。
このように構成したステップ電動機は、以下の利点を有
する。回転子ヨーク３．４を有底円筒状としたため、回
転子１を構成する永久磁石２と回転子ヨーク３，４とは
、これを側面的に見ると重合する部分ができ、従って永
久磁石と回転子ヨークを合わせた大きさを従来のものと
同等にすれば永久磁石を大きくできる。逆に永久磁石を
従来のものと同等にすれば永久磁石と回転子ヨークを合
わせた大きさを小さくできる。また、回転子ヨークの固
定子に対する対向面積が大きくなって磁気効率（回転子
重量に対する磁束授受量）が向上する。さらに、永久磁
石２の内径を回転子軸５の外径より若干大径にし、回転
子ヨーク３，４の底部に設けた固定孔３ｂ、４ｂの内径
を回転子軸５の外径より若干小径にして、回転子ヨーク
３，４を回転子軸５に圧入するようにしたため、永久磁
石２に無理な圧力が加わらず、従って永久磁石２が破損
しにくいものとなる。
する。回転子ヨーク３．４を有底円筒状としたため、回
転子１を構成する永久磁石２と回転子ヨーク３，４とは
、これを側面的に見ると重合する部分ができ、従って永
久磁石と回転子ヨークを合わせた大きさを従来のものと
同等にすれば永久磁石を大きくできる。逆に永久磁石を
従来のものと同等にすれば永久磁石と回転子ヨークを合
わせた大きさを小さくできる。また、回転子ヨークの固
定子に対する対向面積が大きくなって磁気効率（回転子
重量に対する磁束授受量）が向上する。さらに、永久磁
石２の内径を回転子軸５の外径より若干大径にし、回転
子ヨーク３，４の底部に設けた固定孔３ｂ、４ｂの内径
を回転子軸５の外径より若干小径にして、回転子ヨーク
３，４を回転子軸５に圧入するようにしたため、永久磁
石２に無理な圧力が加わらず、従って永久磁石２が破損
しにくいものとなる。
［発明の効果］
本発明のステップ電動機は、上記した如く構成したもの
であるから、回転子、すなわち電動機全体の小型化や磁
気効率の向上が図れ、しかも回転子が破損しにくいとい
う効果を奏する。
であるから、回転子、すなわち電動機全体の小型化や磁
気効率の向上が図れ、しかも回転子が破損しにくいとい
う効果を奏する。
第１′図乃至第１０図は本発明の一実施例を示すもので
、 第１図は、回転子の分解斜視図、 第２図は、ステップ電動機の分解斜視図、第３図は、そ
の断面図、 第４図は、中間ヨークの断面図、 第５図は、その平面図、 第６図は、固定子の磁極子の拡大斜視図、第７図は、回
転子ヨークの歯の展開図、第８図は、固定子の磁極子の
展開図、 第９図は、一方のコイル側における各歯の関係を示す説
明図、 第１０図は、他方のコイル側における各歯の関係を示す
説明図、である。 １−回転子、２−永久磁石、３．４−回転子ヨーク、５
一回転子軸、６・−固定子、７．８−固定子ヨーク、１
１−中間ヨーク、１２．１３−固定子ヨークの磁極子、
１９．２０−中間ヨーク磁極子、２２．２３− コイル
。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人弁理士 竹光 敏丸 （ばか２名） 第１図 第９図 第１０図
、 第１図は、回転子の分解斜視図、 第２図は、ステップ電動機の分解斜視図、第３図は、そ
の断面図、 第４図は、中間ヨークの断面図、 第５図は、その平面図、 第６図は、固定子の磁極子の拡大斜視図、第７図は、回
転子ヨークの歯の展開図、第８図は、固定子の磁極子の
展開図、 第９図は、一方のコイル側における各歯の関係を示す説
明図、 第１０図は、他方のコイル側における各歯の関係を示す
説明図、である。 １−回転子、２−永久磁石、３．４−回転子ヨーク、５
一回転子軸、６・−固定子、７．８−固定子ヨーク、１
１−中間ヨーク、１２．１３−固定子ヨークの磁極子、
１９．２０−中間ヨーク磁極子、２２．２３− コイル
。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人弁理士 竹光 敏丸 （ばか２名） 第１図 第９図 第１０図
Claims (1)
- （１） 軸方向の一端側がＮ極、他端側がＳ極に着磁さ
れた円筒状永久磁石の両端に、外周面に同一ピッチで歯
を形成した磁性材料製回転子ヨークを互いに１／２ピッ
チだけずれるよう配置し、これらが回転子軸に一体的に
固定された回転子と、内周面に前記回転子ヨークの歯と
同一ピッチで形成した歯を有する所定数の磁極子を該回
転子ヨークの歯に対し小空隙を介して対向するよう配置
した固定子と、 前記磁極子に巻回したコイルとよりなり、 前記コイルを順次励磁して前記回転子を歩進回転させる
ステップ電動機において、 前記回転子は、永久磁石の内径が回転子軸の外径より若
干大径に形成され、回転子ヨークが磁性焼結合金にて有
底円筒状でかつ底部に設けた固定孔の内径が回転子軸の
外径より若干小径に形成され、永久磁石の両端に回転子
ヨークの底部を当接させた状態で回転子ヨークを回転子
軸に圧入固定してなることを特徴とするステップ電動機
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3581885A JPS61196754A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | ステツプ電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3581885A JPS61196754A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | ステツプ電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61196754A true JPS61196754A (ja) | 1986-08-30 |
Family
ID=12452520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3581885A Pending JPS61196754A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | ステツプ電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61196754A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63202177U (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-27 |
-
1985
- 1985-02-25 JP JP3581885A patent/JPS61196754A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63202177U (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-27 |
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