JPS6162354A - ステツピングモ−タ - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ステッピングモータに係す、特に自動車用内
燃機関の絞弁の制御に好適なステッピングモータに関す
る。

〔発明の背景〕

従来のステッピング七−夕は、円柱状の鉄製のロータ”
ｔ−［用しているが、著しい慣性の几め、加減速に限界
があるという欠点を持っていた。

この欠点を除去せんとする従来技術として、第１図に示
すように、ロータ１ｔｌ−円板状の磁石としたものが、
Ｃ０ＮＴ几ＱＬ　　ＥＮｄｉへＥＥ几１−ＮＧｌｏＣＴ
ＯＢＥＲ１９８３Ｐ６８〜６９に工９公知である。

しかし、この第１図に示す従来技術では、ロータ１を永
久碑石としているため、着磁作業が困難であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、困難な着磁作業を心安とせず、しかも
ロータの慣性金小さくして、ロータの加減速を速やかに
行うことができ、大きな磁界が発生する所でも性能が変
化せず、目動車用内燃機関の絞弁を駆動するアクチュエ
ータとして好適なステッピングモータを提供するにちる
。

〔発明の４ｇ要〕 空隙磁界に磁性体が吸い寄せられるという原理に着眼し
、本発明はロータを軟磁性体により円板状に形成したと
ころに特徴を有するもので、この構成により、前記目的
を全て達成する己とができ友ものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第２図および第３図は、本発明の一実施例を示すもので
、ケース２と、これに軸受３，３ｔ−介して支持された
軸４と、この軸４に補強材５，５によりはさみ込むよう
にして保持されたロータ６と、コイル９を巻いたコア８
と、磁気通路部１０とを有している。

前記ロータ６は、軟磁性体としての軟鉄により円板状に
形成さシ几でおり、このロータ６には第３図に示すよう
に、半径方向に長くかつ円周方向に等間隔をおいて複数
本のスリット７が設けられている。

前記コイル９を巻いたコア８は、前記ロータ６と同様、
軟鉄により形成され、かつ前記ロータ６の軸方向の一方
の面に、円周方向に笠間ｍｔおいて複数個配置されてい
る。

前記磁気通路部１０は、ケース２に設けられかつロータ
６の軸方向の他方の面に配置され、前記コア８とにより
ロータ６に対して軸方向に磁束を発生させるようになっ
ている。

この実施例のステッピングモータでは、ロータ６が軟磁
性体としての軟鉄で形成されているので、特別な着脱処
理を施さなくとも、磁性体が空隙磁界へ吸い寄せられる
という原理を応用し°ｒ％ｌ：ｌ−タロの慣性を小さく
でき、したがってロータ６の加減速を速ｆかに行うこと
がでさる。

また、ロータ６に、その半径方向に長くかつ円周方向に
等間隔をおいて設けられたスリット７の作用により、確
実な節度を持ってステップ回転きせることかできる。

なお、この実施例に２いて、ロー：ｊＩ６に前記スリッ
ト７に代えて凹部または凸部を設けてもよい。

次に、第４図および第５図は、本発明の他の実施例を示
すもので、前記第２図に示す実施例に対して磁気通路部
がコイル１２を巻いたコア１１により形成されている。

前記コア１１は、コイル９を巻いたコア８に、ロータ６
（！−はさんで軸方向に対向させて配置されて、おり、
この実施例では円周方向に間隔をおいて＠ｌ−第８のコ
ア８１〜８゜が配置され、これに対向させて第９〜第１
６のコアＬ１＋〜１１８が配置されている。

そして、この実施例のステッピングモータでは、励磁は
常にロータ６をはさんで軸方向に対向する２個のコアと
、ロータ６の直径方向に位置する２個のコアとの合計４
個のコアにより同時にかつ同じ向きに磁束が発生するよ
うに行われるようになっている。つまり、例えばローメ
ロ（ｉｌ−はさんで軸方向に対向する第１．第９のコア
８＋、１１＋の組が励磁される時は、この第１．第９の
コア８１＋１１１の組とロータ６の直径方向に位置する
第５゜第１３のコア８ｓ＋１１ｓ。の組が同時に励磁さ
れる。

ロータ６を回転させる時は、前述のコアの組み合わせを
回転させる。すなわち、第５図において時計方向に回転
させる時は、例えば第１．第９のコア８＋、１１１０組
と第５．第１３のコア８５゜１１５の組を励磁した後、
第２．第１０のコア８２．１１２の組と第６．第１４の
コア８ｇ、１１ｇ９組を励磁する。反対方向に回転させ
る時は、例ンえば第１．第９のコア８１＋１１１の組と
第５゜第１３のコア８ｓ、ｌｌｓの組を励磁した後、第
８、第１６のコア８１１＋ｌ１ｇの組と第４．第１２の
コア８４１１１４の組を励磁する。

次に、第６図および第７図は、ロータ６をはさんでその
軸方向に戸ア８，１１を対向させて配置した場合の、色
々な実施例金示すもので、その第６図に示すものはロー
タ６に複数本のスリット７が設けらｎ、かつコア８のロ
ータ６に対向する面には凹溝１３が複数本形成され、コ
ア１１のロータ６に対向する面には凹溝１４が複数本形
成されている。また、第７図に示すものはロータ６の軸
方向の両面にスリットに代わる凹部１５が複数本設けら
れている。

そして、第６図および第７図に示す状態は、ロータ６の
位置が磁気的に安定した状態でりジ、この状態からロー
タ６が少し動けば、安定位置に戻ろうとする力が発生す
る。

ついで、第８図は前記第５図に示す実施例の円周方向の
半部を展開して示したもので、第１−第８のコア８１〜
８ｓと第９〜第１６のコア１１１〜１１８のうちの、第
１〜第４のコア８１〜８４と第９〜第１３のコア１１１
〜１１４とが配置されている部分を示す。

さらに、この第８図は第１．第９のコア８１　＋１１１
の組が励磁されて、ロータ６の位置が安定した状態を示
している。この状態から励磁を第２゜第１０のコア８２
　ｒ　１１２の組に移すと、ロータ６には第８図におい
て左方向に動かす力が発生する。逆に励磁を第１．第９
のコア８１，１１１の組から第４．第１３のコア８４，
１１４の組に移すと、ロータ６には第８図において右方
向に動かす力が発生する。

また、第８図に示すロータ６は、円周方向に４６本のス
リット７が設けられておシ、コア８１〜８８の凹溝１３
間の歯、およびコアｌｌ＋〜１１ｇの凹溝１４間の歯は
、それぞれ４８個設けられていて同じ位置関係に配置嘔
ｎている。この第８図に示す実施例のものは、同一円周
上に位置する８個のコアのうちの、ロータ６の直径方向
に位置する２個を同時に励磁する４相ステツピングモー
タであり、ｌステップ角は１．９５７°である。

前記第６図、第７図および８Ｆ！８図に示す実施例のも
のは、コア８．８１〜８８のロータ６に向かう面に凹溝
１３を設け、コア１１．１１＋〜ｌ１ｇのロータ６に向
かう面に凹溝１４を設けているので、ロータ６のステッ
プ送りに節度を持ｆｃせることができる。なお、これら
第６図、第７図および第８図に示す実施例の他の購成１
作用については、前記第４図および第５図に示すものと
同様でろる。

第９図および第１０図は、本発明の別の実施例を示すも
ので、ケース１６と、このケース１６に軸受１７，１７
ｔ”介して支持式れ比軸１８と、この軸１８に補強材１
９．１９によりはさみ込むようにして保持された第１の
ロータ２１と、同じ軸１８に補強材２０．２０によりは
さみ込むようにして保持され次第２のロータ２２と、ケ
ース１６に取シ付けられたコア用の保持板２３と、これ
に保持されたコア２４と、このコア２４に巻き付けられ
かつ第１のロータ２１の軸方向の一方の面に配置され次
第１のコイル２５と、同じコア２４に巻き付けられかつ
第２のロータ２２の軸方向の一方の面に配置された第２
のコイル２６と、ケース１６に設けられかつ第１のロー
タ２１の軸方向の他方の面に第１のコイル２５に対向さ
せて配置され次第１の磁気通路部２７と、ケース１６に
設けられかつ第２のロータ２２の軸方向の他方の面に第
２のコイル２６に対向させて配置され几第２の磁気通路
部２８とを備えている。

前記ケース１６と第１．第２の磁気通路部２７゜２８は
、軟磁性体としての軟鉄により一本に形成されており、
前記コア用の保持板２３はアルミニウムまたは合成樹脂
等の非磁性体で形成でれている。

前記第１．第２のロータ２１，２２は、軟磁性体として
の軟鉄により円板状に形成されており、ま几第１．第２
のロータ２１，２２にはそれぞれスリット、凹部ま九は
凸部のいずれかが複数本設けられているが、図面では省
略されている。

この第９図および第１０図に示すものは、第１゜第２の
ロータ２１，２２と、第１．第２のコイル２５．２６と
、第１．第２の磁気通路部２７゜２８の作用により、大
きなトルクが得られる外は、前記第２の実施例と同様で
ある。

なお、この実施例において、必要によりロータとその付
属部材とを３段以上設けてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明し九本発明によれば、ロータを軟磁性体により
円板状く形成しており、ロータを永久磁石で構成してい
ないので、困難な着磁作業を省略できる効果を有する外
、ロータの慣性を小芒くできるので、ロータの加減速を
速ｆかに行い得る効果がある。

ま几、本発明によれば、前述のごとく、ロータを永久磁
石で構成していない几め、大きな磁界が発生する所、例
えば電気遮断機などの近くで使用する場合でも、性能が
変化しないという効果がある。

さらに、本発明によれば、通電されない時にはディテン
トトルクがないということから、自動車用内燃機関の絞
弁を駆動するアクチュエータとして用いると、戻しスプ
リングにより楽に絞弁を閉じるようになし得る効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術を示す斜視図、第２図および第３図は
本発明の一実ｍ　Ｌ’ｔｌ　ｋ示すもので、その第２図
は縦断正面図、第３図は一一タの一部拡大平面図、第４
図および第５図は本発明の他の実施例金子すもので、そ
の第４図社＃Ｉ！（防止面図、第５図はロータとコアと
の配置関係を示す平面図、第６図、第７図およは第８図
は本発明の他の色々な実施例を示すもので、その第６図
はスリットヲ有するロータとその軸方向の両側に配置さ
れ７ｔ１組のコアとの配置関係を示す拡大断面図、第７
図は凹部を有するロータとその軸方向の両側に配置され
た１組のコアとの配置関係を示す拡大断面図、第８図は
円周方向の半部について、スリン）１−有するロータと
その軸方向の両側に配置されたコアとの配置関係を示す
展開図、第９図り一よび第１０図は本発明の別の実施例
を示すもので、その第９図は縦断正面図、第１０図はコ
ア用の保持板とコアの配置関係を示す平面図である。 ２・・・ケース、３・・・軸受、４・・・軸、６・・・
ロータ、７・・・ロータに設けられたスリット、８・・
・コア、９・・・コイル、１０・・・磁気通路部、１１
・・・コア、１２・・・コイル、１３．１４・・・コア
に設けられた凹溝、１５・・・ロータに設けられた凹部
、８１〜８８・・・第１−第８のコア、１１＋〜ｌ１ｇ
・・・第９〜第１６のコア、１６・・・ケース、１７・
・・軸受、１８・・・軸、２１．２２・・・第１．第２
のロータ、２３・・・コア用の保持板、２４・・・コア
、２５，２６．・・・第１．第２のコイル、２７．２８
・・・第１．第２の磁気通路部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロータと、該ロータを固定した軸と、該軸を支える
   軸受と、該軸受を固定したケースと、コイルを巻いた複
   数個のコアとを有するステッピングモータにおいて、前
   記ロータを軟磁性体により円板状に形成したことを特徴
   とするステッピングモータ。 ２、特許請求の範囲第１項記載のステッピングモータに
   おいて、前記ロータに、これの半径方向に長いスリット
   を、ロータの円周方向に間隔をおいて複数本設けたこと
   を特徴とするステッピングモータ。 ３、特許請求の範囲第１項記載のステッピングモータに
   おいて、前記ロータに、これの半径方向に長い凹部を、
   ロータの円周方向に間隔をおいて複数本設けたことを特
   徴とするステッピングモータ。 ４、特許請求の範囲第１項記載のステッピングモータに
   おいて、前記ロータに、これの半径方向に長い凸部を、
   ロータの円周方向に間隔をおいて複数本設けたことを特
   徴とするステッピングモータ。 ５、特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または第４
   項記載のステッピングモータにおいて、前記ロータの軸
   方向の両側の面に、それぞれコイルを巻いた複数個のコ
   アを、ロータの円周方向に等間隔をおいて配置するとと
   もに、ロータの一方の面に配置されたコアと、他方の面
   に配置されたコアとを、ロータをはさんで互いに対向さ
   せたことを特徴とするステッピングモータ。 ６、特許請求の範囲第５項記載のステッピングモータに
   おいて、前記ロータをはさんで互いに対向させたコアの
   コイルを、軸方向に同じ向きに磁束が発生するように励
   磁することを特徴とするステッピングモータ。 ７、特許請求の範囲第１項または第５項記載のステッピ
   ングモータにおいて、前記コアにおけるロータに向かう
   面に、少なくとも１個の溝を設けたことを特徴とするス
   テッピングモータ。 ８、特許請求の範囲第１項記載のステッピングモータに
   おいて、前記軸に、間隔をおいて円板状の複数個のロー
   タを取り付け、軸方向に隣り合うロータ間に、コイルを
   巻いた複数個のコアをそれぞれ円周方向に間隔をおいて
   配置したことを特徴とするステッピングモータ。 ９、特許請求の範囲第８項記載のステッピングモータに
   おいて、前記コアを非磁性体で形成された保持板により
   保持したことを特徴とするステッピングモータ。