JPS62163553A

JPS62163553A - １０相永久磁石形ステツピングモ−タ

Info

Publication number: JPS62163553A
Application number: JP273886A
Authority: JP
Inventors: Nagahiko Nagasaka; 長坂　長彦
Original assignee: Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1986-01-09
Filing date: 1986-01-09
Publication date: 1987-07-20
Also published as: JPH027270B2

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】（産業上の利用分野〕本発明は、アウターロー夕でロータとステータの対向空
隙に永久磁石を配設した構造の１０相永久磁石形ステッ
ピングモータに関する。

〔従来の技術〕

従来、この種モータとして西独のベルガー（Ｂｅｒａｅ
ｒ）社のハイブリッド形１０相ステッピングモータが良
く知られている。その正断面図を第３図に表わす。１は
ロータで、回転軸１０方向に２つに分割され、その外周
面には誘導子歯１１が形成される。２はステータで、磁
極２１を各相毎に１８０°位置ずらせて対向させて１０
個形成し、磁極間にあけられたスロット２３には電磁コ
イル２４が！ｉ極２１を巻回して装着され、６ｔｉ極２
１のロータ１への対向内周面にはＷＪ２２が切削成形さ
れる。この第３図は片側からみており、反対側ではロー
タの歯が１／２ピツチずれている。

他の従来例として第４図に示す４相ハイブリツド形ステ
ツプモータがある。これは８スロツトでロータに永久磁
石１２をそなえ、（ａ）は（Ｃ）のへ断面、（ｂ）は（
Ｃ）のＢ断面、（Ｃ）は側断面図である。ψは永久磁石
の磁路を表わす。

なお、すべての素面において、同一符号は同一もしくは
相当部分を示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これら従来例は材料費、加工費のコスト
が高く性能的にも低く、薄形にならず、使いにくい欠点
がある。

ここにおいて本発明は、従来例の難点を克服し、高性能
で人吉量化も可能でＦＡ（工場自動化）用からＯＡ（事
務自動化）用まで広く応用できる１０相永久磁石形ステ
ッピングモータを提供することを、その目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、次の構成からなる。

固定子２は、円柱状の積層鉄心の外周に等ピッチで１０
個のスロット２３を設け、それに集中巻５相巻線２４を
巻回し、固定子鉄心の外周に薄板状永久磁石２５を貼付
け、この永久磁石２５は一定の磁極ピッチで多極に着磁
する。

回転子１は、円板状で外周を円筒状に折り曲げ、この円
筒部は軸方向に一定ピッチで溝１３を切り歯１２を形成
し、永久磁石２５の極対数ＰＩＩＩ歯１２の歯数Ｎｔの間に、｜Ｐｍ　　−Ｎｔｌ＝２ ■ を成立させ、円筒部が一定空隙を介して固定子２外周に
対向し、回転自在に支承された回転軸１０に固着する。

〔作　用〕

固定子２の永久磁石２５の極数Ｐｌと、回転子１の歯１
２の歯数Ｎ　との間に、｜Ｐｍ　〜Ｎｔ１ｔ　　　　　
　　　　　　　　　　１＝２の差があることから、５相の巻線２４に回転磁界
が発生するように励磁すれば、回転子１の歯１２はその
回転磁界に誘導されて回転し、１０相ステツピングモー
タとなる。

〔実施例〕

本発明の一実施例における構造図を第１図に表わし、（
ａ）はその正断面図、（ｂ）は側断面図を示す。

固定子２は、円柱状の積層鉄心の外周に等ピッチで１０
個のスロット２３を設け、このスロット２３には集中巻
で５相の巻線２４を施す。因みに、同期礪として５相の
ものは、ステッピングモータとして１０相で使える。

さらに、その固定子鉄心の外周に薄板状の永久磁石２５
を貼付け、かつこの永久磁石２５は一定の磁極ピッチで
多極に着磁される。

回転子１は、円板状でこの外周を円筒状におり曲げ、こ
の円筒部分は軸１０方向に一定ピッチで１ｖ１１３を切
って満１２を形成しである。

しかして、固定子２の永久磁石２５の磁極の極対数Ｐ　
と、回転子１の歯１２の歯数Ｎｔは■ ｜Ｐｍ　　〜Ｎｔ　＋−２ ■ つまり、２の差があるように選定しである。

回転子１は、この円筒部が一定空隙を隔てて、固定子２
外周に対向するようにし、かつ回転自在にハウジング２
６に支持された軸受２７により支承された回転軸１０に
固着している。

では、本発明の詳細な説明する。

ここで、固定子永久磁石２５の極対数４８１回転子歯数
５０の例を考える。

この場合、差が２であるから、ある場所で磁石２５のＮ
極が歯１２の中心に一致するとすれば、その１８０°離
れた場所でも同様にＮ極が歯の中心に一致する。＋９０
°と一９０°離れた場所では、Ｎ極は溝の中心に一致す
るので、Ｓ極が歯の中心に一致している。

第３図に表わすように、ＮからＳへ磁束φが流れるため
、４極の磁束φが生ずる。

回転子１が１歯ピッチ回転すると、この４極の磁束のは
１８０６回転する。

巻線２４は１φ〜５φ、１°φ〜５゛φの２組まかれて
いるが、１φ〜５φと１′φ〜５′φは丁度４極の磁束
の極対力つより２極分をカバーしているから、５相の巻
線を形成する。

１φと１゛φ、２φと２°φ、・・・・・・、５φと５
′φの巻線２４を直列に接続すれば、５相の同期モータ
になる。

１０相永久磁石形ステッピングモータとしては、第４図
に示１ように、５相の巻線２４をスターに接続して、バ
イポーラ１８００通電ドライブまたは２・３相交替励磁
を行なえば、ステップ角３６０１５０ｘ１０＝０．７２度分解能　５
００ステップ／回転のものが得られる。

さらに、本発明の他の実施例として次の手段がある。

■　回転子の円筒部をのぞく、円板部をアルミ合金にし
てイナーシャを小さくするとともに、巻線のコイルエン
ド部゛から生ずるもれ磁束を減らして、インダクタンス
を小さくする。

■　ロータディスク（回転子１の円板状部分）のない負
荷側にプリント基板を設けて、ここに駆動回路、パルス
分配回路等を取り付ける。それを第５図に要部の側断面
図で表わす。

■　回転子１の円板状部分を合せ板として、ダンパ効果
を持たせる。これによって騒音を低減する。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、次に挙げる数多くの格段の効
果を奏することができ、当該分野に寄与するところ大き
い。

■　１０相ステツピングモータなので、自起動周波数が
４相のモータの２．５倍もとれる。

ステップ数／回転も２．５倍にできる。

プルアウトしにくい。

■　アウタロータでモータ寸法の割にロータ径が大きい
ため、トルク大、歯数大にできるので、出力９分解能と
もに大きい。

■　固定子の精度は、組立後着磁で出すので、余り必要
としない。

コストが安くできる。

■　巻線が自動化できる。

■　回転子の構造から、イナーシャが小さくできる。た
とえば、歯幅／歯ピッチは１／３程度である。

■　フラットモータにできる。

■　小形高出力のものができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における断面を表わす正面図
、側面図、第２図はその要部の正断面図、第３図は動作
図、第４図は巻線励磁図、第５図は本発明の他の実施例
の一部側断面図、第６図、第７図は従来例の説明図であ
る。１・・・回転子（ロータ）２・・・固定子（ステータ）１０・・・回転軸１１・・・誘導子歯１２．２５・・・永久磁石２１・・・磁極２２・・・固定子歯２３・・・スロット２４・・・巻線（コイル）２６・・・ハウジング２７・・・軸受２８・・・プリント基板４１・・・直流電源４２・・・スライダ４３・・・ブラシ。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄第３図嘉５図４１直流電源正側４１ａｔｖ！Ａ峠１第４図第６図

Claims

【特許請求の範囲】１、固定子は、円柱状の積層鉄心の外周に等ピッチで１０個のスロット
と、そのスロットに集中巻５相巻線を巻回する手段と、積層鉄心の外周に薄板状で一定の磁極ピッチで多極に着
磁して貼付された永久磁石と、を設け、回転子は、円板状で外周を円筒状に折曲させて円筒部を形成し、こ
の円筒部は軸方向に一定ピッチで溝を切り歯を彫成し、永久磁石の極対数Ｐ歯の歯数Ｎの間に、｜Ｐ＿ｍ−Ｎ＿ｔ｜＝２を成立させる手段と、円筒部が一定空隙を介して固定子外周に対向し、回転自
在に支承された回転軸に固着する手段と、を備え、たことを特徴とする１０相永久磁石形ステッピングモー
タ。