JPS62268353A - 偏平型ステツピングモ−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】 〔技術分野〕 この発明は、偏平型ステッピングモータに関するもので
ある。

〔背景技術〕

軸方向の寸法の短縮化を図った偏平型ステッピングモー
タとして、つぎのような提案例がなされた。すなわち、
外周面の両面の周方向に同じ間隔で交互に異磁極となる
ように着磁された円板形の永久磁石を有する回転子と、
前記永久磁石の両面に同軸上に配置されて放射状に延び
る内磁極歯およびこの内磁極歯の間で外側から中心方向
に延びる外磁極歯を有する第１の固定子とおよび第２の
固定子と、前記第１の固定子および第２の固定子と同軸
上でそれぞれ前記永久磁石と反対側に配置されて前記第
１の固定子および第２の固定子の内磁極歯と外磁極歯を
励磁する第１のコイルおよび第２のコイルとを備えた構
成である。

ところが、この偏平型ステッピングモータは、多極化す
なわち高分解能化する場合に内磁極歯および外磁極歯の
数が増加するため、内磁極歯および外磁極歯の幅が狭く
なるとともに相互間隔も狭くなる。このため、第１の固
定子および第２の固定子の加工が国籍Ｃになるとともに
、内磁極歯および外磁極歯間の漏洩磁束が大きくなって
モータ特性が悪くなり、実際上多極化が困難になるとい
う欠点があった。

〔発明の目的〕

この発明の１］的は、簡単に多極化できる偏平型ステッ
ピングモータを提供することである。

〔発明の開示〕

この発明の偏平型ステッピングモータは、外周面の両面
の周方向に同じ間隔て交互に異なる磁極となるように着
磁された円板形の永久磁石を有する回転子と、前記永久
磁石の片面に同軸上に配置されて前記永久（９石の対面
ずろ前記磁極の周方向の最も接近する同極間の開き角を
電気角２πとしてこの電気角２πの２以上の整数倍の角
度で放射状に延びる内磁極歯およびこの内磁極歯の間で
電気角２πの２以上の整数倍の角度で外側から中心方向
に延びるとともに前記内磁極歯に対して回転方向に電気
角πずれた外磁極歯を有する第１の固定子と、この第１
の固定子と同構成であって前記永久磁石の他の片面に同
軸上に配置されるとともに前記第１の固定子に対して回
転方向に電気角π／２ずれた第２の固定子と、前記第１
の固定子および第２の固定子と同軸上でそれぞれ前記永
久磁石と反対側に配置されて前記第１の固定子および第
２の固定子の内磁極歯と外磁極歯を励磁する第１のコイ
ルおよび第２のコイルとを備えたものである。

この発明の構成によれば、第１の固定子および第２の固
定子の内磁極歯および外磁極歯を電気角２πの２以上の
整数倍としたため、内磁極歯および外磁極歯の幅および
すきまを縮小することなく多極化が可能になる。この場
合、永久磁石の磁極に対向する歯数が減少するだりで、
永久磁石の磁極に対する吸引・反発力の関係は変化する
ことがないため、ステッピング動作は変わらない。また
内磁極歯と外磁極歯間が狭くならないため漏洩磁束も大
きくならない。このため、簡単に多極化できることとな
る。

実施例 この発明の一実施例を第１図ないし第６図に基づいて説
明する。すなわち、この偏平型ステッピングモータは、
外周面の両面の周方向に間し間隔で交互に異なる磁極Ｎ
、Ｓとなるように着磁された円板形の永久磁石１を有す
る回転子２と、前記永久磁石１の片面に同軸上に配置さ
れて前記永久磁石１の対面する前記磁極Ｎ、Ｓの周方向
の最も接近する同極間の開き角を電気角２πとしてこの
電気角２πの２以上の整数倍の角度で放射状に延びる内
磁極ＯＡ３およびこの内磁極歯３の間で電気角２πの２
以」二の整数倍の角度で外側から中心方向に延びるとと
もに前記内磁極歯３に対して回転方向に電気角πずれた
外磁極歯４を有する第１の固定子５と、この第１の固定
子５と同構成であって前記永久磁石１の他の片面に同軸
トに配置されるとともに前記第１の同定子５に対して回
転方向に電気角π／２ずれた第２の固定子８と、前記第
１の固定′：１″−５および第２の固定子８と同軸上で
それぞれ前記永久磁石１と反対側に配置されて前記第１
の固定子５および第２の固定子８の内磁極歯３．６と外
磁極歯４．７を励磁する第１のコイル９および第２のコ
イル１０とを備えている。

前記回転子２は、永久磁石１の中心部を取イ」部１１で
固定し、取伺部１Ｊに回転軸１２を貫通同定している。

前記永久磁石１ば、両面の周方向に着磁されているが、
第５図および第６図に示すようにその軸方向には異なる
磁極Ｎ、Ｓが対置するように着磁されている。磁極Ｎ、
Ｓの周方向の総数は２４極である。ここで、電気角２π
は第５図に示すように周方向に交互に並ぶ磁極Ｎ、　　
Ｓのうち最も接近する同極間の開き角たとえば相接近す
る磁極Ｓの開き角である。したがって、隣合う磁極Ｎ、
　３間は電気角πであり、磁極Ｓの中心からｔ〃極Ｎ、
　　Ｓの境界までの間隔は電気角π／２となる。

前記第１の固定子５は、内磁極歯３および外磁極歯４か
らなり、それぞれ基部３１．３２に一体に打ち抜き加工
されている。内磁極歯３および外磁極歯４はそれぞれ電
気角２πの３倍の電気角で径方向に延びている。すなわ
ち、第１図の想像線で示した部分の歯２８を省略し°ζ
いる。したがって、内磁極歯３および外磁極歯４の歯数
は４個ずつとなる。なお第３図は内磁極歯３および外磁
極歯４を省略しない場合を示すもので、第４図に対する
比較例である。また外磁極歯４に一対の位置決め突片２
９が形成されている。

第２の固定子８は第１の固定子５と同構成であるが、便
宜−ヒ内磁極歯６とし、外磁極歯７としている。

前記第１のコイル９および第２のコイル１０はそれぞれ
コイル枠１３．１４に巻装されている。

１５．１６は第１のコイル９および第２のコイル１０か
ら引出したリード線である。これらのコイル枠１３．１
４はそれぞれ、ヨーク１７．１８に保持される。ヨーク
１７．１８は外筒１９と内筒２０と端板２１とを有する
筒状体であってケースを兼ねる。端板２１の中心部には
貫通孔２２を有し、貫１ｆｆｌ孔２２に回転子２の回転
軸１２が通るとともに、内筒２０の内側に軸受２３が固
定されて回転軸１２を軸受けしている。また外筒１９と
内筒２０との間にコイル枠１３．１４が収納固定される
。また内筒２０の縁部の段２４に内磁極歯３゜６の中心
孔２５が嵌着し固定される。外筒１９の縁部の段２６に
外磁極歯４．７の外周部が嵌着し、夕Ｌ　ＴＮ極歯４，
７の位置決め突片２９が外筒１９の位置決め切欠２７に
係止する。

ヨーク１７．１８を相合わせて間に絶縁リング３０を介
在すると、第２図の状態となり、第１の固定子５および
第２の固定子８間に永久磁石１が位置することとな私。

この偏平型ステッピングモータの動作は提案例と同様で
あるが、第１のコイル９に一方向に通電したときは第５
図に示すように、第１の固定子５の内磁極歯３が磁極Ｎ
に励磁され、外磁極歯４が磁極Ｓに励磁され、したがっ
て永久磁石１は同図の位置に安定している。このとき第
２の固定子８は第１の固定子５に対して電気角π／２ず
れているため、内磁極歯６および外磁極歯７は磁極Ｎ。

Ｓの境界に位置する。つぎに、第２のコイル１０に一方
向に通電すると、第２の固定子８の内磁極歯６が磁極Ｓ
に励磁され、外磁極歯７が磁極Ｎに励磁されて、永久磁
石１が電気角π／２回転し、第６図に示すようになる。

つぎに第１のコイル９に前記と反対向きに通電すると、
内磁極歯３が磁極Ｓに励磁され外磁極歯″４が磁極Ｎに
励磁されるため、第６図の状態から永久磁石１がさらに
前記と同方向に電気角π／２回転し、ついで第２のコイ
ル１０が前記と反対向きに通電されるとさらに同方向に
永久磁石１が電気角π／２回転する。さらに今度は第１
のコイル９に最初と同し向きに通電すると第５図の状態
となる。こうして、永久磁石１が電気角２πだけ回転す
るのに４ステツプのステップ動作が行われ、全体として
２４極であるから４日ステップのステップ動作が行われ
る。

この実施例によれば、第１の固定子５および第２の固定
子８の内磁極歯３，６および外磁極歯４゜７を電気角２
πの２以上の整数倍としたため、第３図と第４図の比較
から明らかなように内磁極歯３．６および外磁極歯４，
７の相互間隔が大幅に太き（なっており、このため内磁
極歯３．６および外磁極歯４．７の幅およびすきまを縮
小することなく、したがってステップ角度の精度も低下
することなく、多極化が可能になる。この場合、永久磁
石１の磁極Ｎ、Ｓに対向する歯数が減少するだけで、永
久磁石１の磁極Ｎ、Ｓに対する吸引・反発力の関係は変
化することがないため、ステッピング動作は変わらない
。また内磁極歯３．６と外磁極歯４，７間が狭くならな
いため漏洩磁束も大きくならない。このため、簡単に多
極化できることとなる。

なお、前記内磁極歯３．６および外磁極歯４゜７の位置
は永久磁石１に対する関係で決まるため、等間隔に形成
されなくてもよい。また永久磁石ｌの両面の磁極Ｎ、Ｓ
は軸方向に異なる磁極Ｎ、　　Ｓが対向ずろように位置
しなくてもよい。

〔発明の効果〕

この発明の偏平型ステッピングモークによれば、第１の
固定子および第２の固定子の内磁極歯および外磁極歯を
電気角２πの２以上の整数倍としたため、内磁極歯およ
び外磁極歯の幅およびすきまを縮小することなく多極化
が可能になる。この場合、永久磁石の磁極に対向する歯
数が減少するだけで、永久磁石の磁極に対する吸引・反
発力の関係は変化することがないため、ステッピング動
作は変わらない。また内磁極歯と外磁極歯間が狭くなら
ないため漏洩磁束も大きくならない。このため、簡単に
多極化できることとなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の分解斜視図、第２図はそ
の組立状態の断面図、第３図は比較例の第１の固定子の
部分平面図、第４図は第１の固定子の部分平面図、第５
図は第１のコイルに通電したときの永久磁石の動作状態
を示す展開図、第６図は第２のコイルに通電したときの
永久磁石の動作状態を示す展開図である。 ■・・・永久磁石、２・・・回転子、３，６・・・内磁
極歯、４．７・・・外磁極歯、５・・・第１の固定子、
８・・・第２の固定イ、９・・・第１のコイル、′ＩＯ
・・・第２のコイル、Ｎ、Ｓ・・・磁極 特許出願人　　松下電工株式会社 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　外周面の両面の周方向に同じ間隔で交互に異なる磁極
   となるように着磁された円板形の永久磁石を有する回転
   子と、前記永久磁石の片面に同軸上に配置されて前記永
   久磁石の対面する前記磁極の周方向の最も接近する同極
   間の開き角を電気角２πとしてこの電気角２πの２以上
   の整数倍の角度で放射状に延びる内磁極歯およびこの内
   磁極歯の間で電気角２πの２以上の整数倍の角度で外側
   から中心方向に延びるとともに前記内磁極歯に対して回
   転方向に電気角πずれた外磁極歯を有する第１の固定子
   と、この第１の固定子と同構成であって前記永久磁石の
   他の片面に同軸上に配置されるとともに前記第１の固定
   子に対して回転方向に電気角π／２ずれた第２の固定子
   と、前記第１の固定子および第２の固定子と同軸上でそ
   れぞれ前記永久磁石と反対側に配置されて前記第１の固
   定子および第２の固定子の内磁極歯と外磁極歯を励磁す
   る第１のコイルおよび第２のコイルとを備えた偏平型ス
   テッピングモータ。