JPS6331462A - Stepping motor - Google Patents

Stepping motor

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JPS6331462A
JPS6331462A JP17479186A JP17479186A JPS6331462A JP S6331462 A JPS6331462 A JP S6331462A JP 17479186 A JP17479186 A JP 17479186A JP 17479186 A JP17479186 A JP 17479186A JP S6331462 A JPS6331462 A JP S6331462A
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JP
Japan
Prior art keywords
rotor
along
poles
spiral
stator
Prior art date
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Pending
Application number
JP17479186A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhisa Yamazaki
靖久 山崎
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Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Tokyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Electric Co Ltd
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Publication of JPS6331462A publication Critical patent/JPS6331462A/en
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Abstract

PURPOSE:To enhance the response of a stepping motor by providing a spiral groove in the surface of a rotor shaft, magnetizing the crest between the groove, and converting the rotary motion of the rotor into a linear motion of the motor output shaft to reduce its inertia. CONSTITUTION:In a stepping motor which can convert the rotary motion of its rotor 1 into the linear motion of its output shaft 5, the shaft 5 of the rotor 1 is rotatably and slidably supported to bearings, and has a pair of bearing brackets for supporting the stator 2. The magnetic head of a load is attached to the end of the shaft 5. In this case, nonmagnetized spiral grooves 11 are formed in the surface of the outer periphery of the rotor 1, and the spiral crest 12 is magnetized along its length such that it holds alternately opposite poles. Further, windings 21 and 22 and teeth 23 are formed on the salient poles 13-17 on the inner periphery of the stator 2, and energized. Thus, the exciting phases of the windings 21 and 22 are switched to rotate the rotor 1 in necessary steps to move forward or revere the shaft 5 in the axial direction.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はロータの回転運動を出力軸の直線運動に変換で
きるようにしたステッピングモータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a stepping motor capable of converting rotational motion of a rotor into linear motion of an output shaft.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来提供されているステッピングモータとしては、入力
パルスが加わるたびに、ある定まった角度だけロータが
回転するステッピングモータと、固定子を帯状に長く形
成して、これに沿って可動子を移動させるリニヤステッ
ピングモータとが知られているだけである。
Conventionally available stepping motors include stepping motors in which the rotor rotates by a fixed angle each time an input pulse is applied, and linear motors in which the stator is formed into a long strip and the mover moves along it. The only known type of motor is a stepping motor.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、前者の通常のステッピングモータにおいては、
その出力軸は軸方向には移動不能であって回転運動のみ
を得るものでしかない。また、後者のりニヤステッピン
グモータは、直線運動を直接に得るものであって、回転
運動を直線運動に変換して得るものではない。しかも、
このリニヤステッピングモータは、固定子に沿って移動
する可動子が永久磁石と突極を有する軟磁鋼を使用して
形成されるため、可動子が大きくなり、かつ重かった。
However, in the former normal stepping motor,
The output shaft cannot move in the axial direction and can only obtain rotational motion. Furthermore, the latter linear stepping motor directly obtains linear motion, and does not obtain it by converting rotational motion into linear motion. Moreover,
In this linear stepping motor, the mover that moves along the stator is formed using soft magnetic steel having permanent magnets and salient poles, so the mover is large and heavy.

したがって、全体が大形となり、かつ、高コストである
とともに、可動子の慣性が大きいから、応答性が良くな
く、しかも振動も大きくダンピング特性も良くないもの
であった。
Therefore, the overall size is large, the cost is high, and the inertia of the mover is large, so the response is not good, and the damping characteristics are also not good due to large vibrations.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、ロータ素材の外周に実質的には無着磁部とな
るスパイラル溝を設けるとともに、このスパイラル溝に
沿って上記ロータ素材外周に残された溝間スパイラル凸
部に、その巻き方向に沿ってS極とN極とを交互に着磁
してなるロータを使用し、このロータを収納するステー
タの内面に巻線が巻付けられる複数の突極を突設し、こ
れら突極の先端部には夫々上記ステータの軸方向に沿っ
て等間隔に多数の歯を形成し、上記ステータの軸方向に
沿う上記歯のピッチを上記溝間スパイラル凸部の巻き方
向に沿って隣合うS極とN極間のロータ軸方向に沿うピ
ッチの整数倍とし、かつ、上記ロータを支持した出力軸
を回転自在に支持する軸受に、上記出力軸を摺動自在に
貫通させたことにより、上記従来の諸問題を解決するこ
とと併せて、ロータに簡単に着磁できるようにしたもの
である。
The present invention provides a spiral groove that is essentially a non-magnetized portion on the outer periphery of the rotor material, and a spiral convex portion between the grooves left on the outer periphery of the rotor material along the spiral groove in the winding direction. A rotor is used in which S poles and N poles are alternately magnetized along the rotor, and a plurality of salient poles around which windings are wound are provided protruding from the inner surface of a stator housing this rotor, and the tips of these salient poles are A large number of teeth are formed at equal intervals along the axial direction of the stator, and the pitch of the teeth along the axial direction of the stator is set to the adjacent S poles along the winding direction of the inter-groove spiral convex portion. The pitch between the and N poles is an integer multiple of the pitch along the rotor axis direction, and the output shaft that supports the rotor is slidably passed through the bearing that rotatably supports the output shaft. In addition to solving the above problems, the rotor can be easily magnetized.

〔作用〕[Effect]

このステッピングモータは、そのステータの突極と巻線
とからなる相の励磁を順番に切換えることによって動作
され、励磁されたt目にロータの磁極が対向するように
磁気的に吸引されて、ロータがあるステップ角だけ回転
される。そして、この回転と同時にロータが1ステップ
角回転する毎に、上記の磁気的な吸引作用によりロータ
は溝間スパイラル凸部にその巻き方向に沿って交互に着
磁された隣合う異極同志のロータ軸方向に沿うピッチと
同じ全移動される。このようにして、ロータがその回転
とともに軸方向に移動されるから、このロータを支持し
、かつ軸受を摺動自在に貫通した出力軸は直線運動をす
る。また、ロータおよび出力軸の慣性はりニヤステッピ
ングモータの可動子に比較して小形かつ軽量であること
に加えて、ロータにスパイラル溝を設けたことによって
、より軽量化できる。さらに、ロータを作るに当たって
、そのロータ素材にスパイラル溝を設けるから、ロータ
素材外周に軸長全体にわたって同極が並ぶとともに、円
周方向には交互に異極が配列するような、通常の着磁を
実施することによって、必然的に溝間スパイラル凸部に
対してその巻き方向に沿って交互に異極を着磁てきる。
This stepping motor is operated by sequentially switching the excitation of the phases consisting of the salient poles and windings of the stator, and the rotor is magnetically attracted so that the magnetic poles of the rotor face each other at the t-th excited point. is rotated by a certain step angle. At the same time as this rotation, each time the rotor rotates by one step angle, the above-mentioned magnetic attraction action causes the rotor to attract adjacent comrades of different polarity that are alternately magnetized along the winding direction in the spiral protrusion between the grooves. The total movement is the same as the pitch along the rotor axis. In this way, since the rotor is moved in the axial direction as the rotor rotates, the output shaft, which supports the rotor and slidably passes through the bearing, moves linearly. Furthermore, the inertia beams of the rotor and output shaft are smaller and lighter than the movable element of the stepping motor, and by providing the rotor with a spiral groove, the weight can be further reduced. Furthermore, when making a rotor, spiral grooves are provided in the rotor material, so the same polarity is lined up along the outer periphery of the rotor material over the entire axial length, and different poles are arranged alternately in the circumferential direction. By performing this, different poles are necessarily magnetized alternately along the winding direction of the inter-groove spiral convex portion.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図中1はロータで、2はこのロータ1を収納したステー
タである。
In the figure, 1 is a rotor, and 2 is a stator that accommodates the rotor 1.

第2図に示すようにステータ2は、ステータ支持体例え
ば本実施例ではステータ2の両端部に夫々嵌着して設け
られた一対の軸受ブラケット3に支持されている。これ
らのブラケット3の中心部内側には軸受4が夫々取付け
られている。
As shown in FIG. 2, the stator 2 is supported by a stator support, for example, a pair of bearing brackets 3 fitted to both ends of the stator 2 in this embodiment. Bearings 4 are mounted inside the center portions of these brackets 3, respectively.

そして、これらの軸受4は、ステータ2の中心軸線上に
位置される出力軸5を回転自在に支持している。出力軸
5は軸受4を摺動自在に貫通しており、その一方の突出
軸端部5aには負荷が接続されている。
These bearings 4 rotatably support an output shaft 5 located on the central axis of the stator 2. The output shaft 5 slidably passes through the bearing 4, and a load is connected to one of the protruding shaft ends 5a.

なお、第2図に例示した本実施例のステッピングモータ
は、磁気記憶装置のシーク動作用の動力源として使用さ
れている。その関係で、軸端部5aに設けた凹部溝5b
に軸受6を介して負荷、つまり磁気ヘッド7を先端に設
けたヘッド支持体8が取付けられている。ヘッド支持体
8は、その一部が上記軸端部5a側の軸受ブラケット3
に固定したガイド9に摺動自在に嵌合されており、磁気
ヘッド7をメディア(磁気ディスク)に沿わせてその径
方向に往復移動させるようになっている。
Note that the stepping motor of this embodiment illustrated in FIG. 2 is used as a power source for a seek operation of a magnetic storage device. In this regard, the recessed groove 5b provided in the shaft end 5a
A load, that is, a head support 8 having a magnetic head 7 at its tip is attached via a bearing 6 to the head support 8 . A part of the head support 8 is attached to the bearing bracket 3 on the shaft end 5a side.
The magnetic head 7 is slidably fitted into a guide 9 fixed to the magnetic head 7, so that the magnetic head 7 is reciprocated in the radial direction along the medium (magnetic disk).

上記ロータ1は出力軸5に支持されている。そして、ロ
ータ1には、ロータ素材の外周に実質的には無着磁部と
なるスパイラル溝11を設けるとともに、このスパイラ
ル溝11に沿ってロータ素材外周に残された溝間スパイ
ラル凸部12に、その巻き方向に沿ってS極とN極とを
交互に着磁してなるものが使用されている。なお、第1
図中におけるロータ1部の点線は異極の境を示している
The rotor 1 is supported by an output shaft 5. The rotor 1 is provided with a spiral groove 11 that is essentially a non-magnetized portion on the outer periphery of the rotor material, and an inter-groove spiral convex portion 12 left on the outer periphery of the rotor material is formed along the spiral groove 11. , magnets are used in which S and N poles are alternately magnetized along the winding direction. In addition, the first
The dotted line in the first part of the rotor in the figure indicates the boundary between different polarities.

したがって、ロータ1の外周には、軸方向に沿って極性
の等しい磁極が所定間隔毎に並び、かつ、円周方向には
極性の異なる磁極が交互に配列された構造となっている
。なお・、本実施例ではロータ1のトルクおよびスラス
ト力をより増大させるために、スパイラル溝11および
溝間スパイラル凸部12を複数条設けた場合を示してい
るが、これらは夫々1条であってもよい。
Therefore, on the outer periphery of the rotor 1, magnetic poles of equal polarity are arranged at predetermined intervals along the axial direction, and magnetic poles of different polarity are arranged alternately in the circumferential direction. In addition, in this embodiment, in order to further increase the torque and thrust force of the rotor 1, a case is shown in which a plurality of spiral grooves 11 and inter-groove spiral protrusions 12 are provided, but each of these is provided with a single thread. It's okay.

また、上記ロータ素材の外周に対する着磁は次ぎの二通
りのうちいずれかの方法でなされる。一つの着磁方法は
、まず、ロータ素材の外周にスパイラル溝11を刻設す
ると同時に溝間スパイラル凸部12を形成した後に、ロ
ータ素材の全軸長よりも長い着磁ヨークをロータ素材の
外周に軸方向に沿うように配設して溝間スパイラル凸部
12に対して主として着磁する。他の着磁方法は、まず
、ロータ素材の全軸長よりも長い着磁ヨークをロータ素
材の外周に軸方向に沿うように配設して着磁してから、
この着磁されたロータ素材の外周にスパイラル溝11を
刻設すると同時に溝間スパイラル凸部12を形成して行
なう。なお、以上の着磁においてスパイラル溝11も磁
化されるが、この溝11は溝間スパイラル凸部12より
も後述する突極13〜20の歯23よりも大きく離れる
ので、実際上は無着磁部として取扱うことができるもの
である。
Further, the outer periphery of the rotor material is magnetized by one of the following two methods. One magnetization method is to first carve a spiral groove 11 on the outer periphery of the rotor material and at the same time form a spiral protrusion 12 between the grooves, and then attach a magnetizing yoke longer than the entire axial length of the rotor material to the outer periphery of the rotor material. The inter-groove spiral convex portion 12 is mainly magnetized by being arranged along the axial direction. Another method of magnetization is to first arrange a magnetizing yoke that is longer than the entire axial length of the rotor material along the outer circumference of the rotor material in the axial direction, and then magnetize it.
Spiral grooves 11 are carved on the outer periphery of this magnetized rotor material, and inter-groove spiral convex portions 12 are formed at the same time. Note that in the above magnetization, the spiral groove 11 is also magnetized, but since this groove 11 is further away from the inter-groove spiral convex portion 12 than the teeth 23 of the salient poles 13 to 20, which will be described later, it is actually not magnetized. It can be treated as a department.

そして、各溝間スパイラル凸部12に交互に着磁された
S極とN極とは本実施例においては夫々穴つずつであっ
て、以後の説明および図面においてはその識別を容易に
するために、各欄に1〜6の添字を付して表示する。ま
た、第1図中△Xは溝間スパイラル凸部12の巻き方向
に沿って隣合うS極とN極間のロータ1の軸方向に沿う
ピッチを示している。
In this embodiment, the S poles and N poles that are alternately magnetized in the inter-groove spiral convex portions 12 are holes, respectively, and in the subsequent explanation and drawings, they will be easily identified. , with subscripts 1 to 6 added to each column. Further, ΔX in FIG. 1 indicates the pitch along the axial direction of the rotor 1 between the adjacent south pole and north pole along the winding direction of the inter-groove spiral convex portion 12.

ステータ2は略円筒状であってロータ1よりも長く形成
され、かつ、その内面には、複数例えば八つの突極13
〜20が、ステータ2の軸線を中心とする放射方向に沿
って一体に突設されている。
The stator 2 has a substantially cylindrical shape and is longer than the rotor 1, and has a plurality of, for example, eight salient poles 13 on its inner surface.
20 are integrally protruded along the radial direction centered on the axis of the stator 2.

これらの突極13〜20には巻線が21.22が交互に
巻き付けられている。
Windings 21 and 22 are alternately wound around these salient poles 13 to 20.

なお、本実施例は2相バイポ一ラ駆動方式のステッピン
グモータを示しているから、一方の巻線21は、突極1
3.15.17.19にわたって巻き付けられていると
ともに、突極13.17と突極15.19に対する巻き
付は方向は互いに逆向きにしである。同様に、他方の巻
線22は、突極14.16.18.20にわたって巻き
付けられているとともに、突極14.18と突極16.
20に対する巻き付は方向は互いに逆向きにしである。
Note that since this embodiment shows a stepping motor of a two-phase bipolar drive system, one winding 21 has one salient pole.
3.15.17.19, and the winding directions around the salient poles 13.17 and 15.19 are opposite to each other. Similarly, the other winding 22 is wound over the salient poles 14.16.18.20 and over the salient poles 14.18 and 16.
The windings around 20 are in opposite directions.

そして、各突極13〜20の先端部には、夫々ステータ
2の軸方向に沿って等間隔毎に多数の歯23が一体に形
成されている。ステータ2の軸方向に沿って隣合う二つ
の歯23間の距離、つまり歯23のピッチは、上記S極
とN極間のピッチ△Xの整数倍に定められ、本実施例の
場合には」1記ロータ1の極数と上記突極の数とにより
ステップ角を例えば15°とする関係から、3△Xにし
である。
A large number of teeth 23 are integrally formed at the tip of each of the salient poles 13 to 20 at equal intervals along the axial direction of the stator 2, respectively. The distance between two adjacent teeth 23 along the axial direction of the stator 2, that is, the pitch of the teeth 23, is determined to be an integral multiple of the pitch ΔX between the S pole and the N pole. 1. Since the step angle is set to 15°, for example, depending on the number of poles of the rotor 1 and the number of salient poles, the step angle is set to 3ΔX.

以上の構成のステッピングモータは次ぎの表に示すよう
な励磁相の切換えにより動作される。
The stepping motor having the above configuration is operated by switching the excitation phase as shown in the following table.

つまり、ステップ1で巻線21への通電がなされると、
突極13.15.17.19が夫々励磁されるが、巻線
21の巻き付は方向の違いにより、突極13.17と突
極15.19とは夫々異なる極性に励磁される。この場
合、突極13.17がN極に、かつ突極15.19かS
極に夫々励磁されるから、磁気的な吸引作用により各励
磁相1.15.17.19の歯23に対してロータ1の
磁極Sl、N2、S4、N5が格別に対向する位置で安
定しようとする。この状態は第3図に示される。
In other words, when the winding 21 is energized in step 1,
The salient poles 13, 15, 17, and 19 are each excited, but due to the difference in the winding direction of the winding 21, the salient poles 13.17 and 15.19 are excited with different polarities, respectively. In this case, the salient pole 13.17 is the N pole, and the salient pole 15.19 is the S pole.
Since each pole is excited, the magnetic poles Sl, N2, S4, and N5 of the rotor 1 will be stabilized in a position where they are particularly opposed to the teeth 23 of each exciting phase 1, 15, 17, and 19 due to magnetic attraction. shall be. This situation is shown in FIG.

次ぎに、巻線21の電流を切るとともに巻線22に電流
を流してステップ2に進むと、突極14.16.18.
20が夫々励磁されるが、巻線22の巻き付は方向の違
いにより、突極14.18と突極16.20とは夫々異
なる極性に励磁される。この場合、突t’!ii!14
.18がS極に、かつ、突極16.20がN極に夫々励
磁されるから、磁気的な吸引作用により各励磁相14.
16.18.20の歯23に対してロータ1の磁極N1
、S3、N4、S8が格別に対向するようにトルクが働
き、ロータ1は時回り方向に15°回転して第4図に示
す位置に安定しようとする。
Next, when the current in the winding 21 is cut off and the current is applied to the winding 22 to proceed to step 2, the salient poles 14, 16, 18.
The salient poles 14.18 and 16.20 are respectively excited with different polarities due to the different winding directions of the windings 22. In this case, t'! ii! 14
.. 18 is excited to the S pole, and the salient poles 16.20 are excited to the N pole, so each excited phase 14.20 is excited by the magnetic attraction action.
16. Magnetic pole N1 of rotor 1 against tooth 23 of 18.20
, S3, N4, and S8 are particularly opposed to each other, and the rotor 1 rotates clockwise by 15 degrees and attempts to stabilize at the position shown in FIG.

さらに、ステップ3では、巻線22の電流を切るととも
に、今度は巻線21にステップ1とは逆向きの電流を流
して励磁相を切換えるから、磁気的な吸引作用によりロ
ータ1が時計回り方向に、更に15°回転される。続く
、ステップ4では、巻線21の電流を切るとともに、巻
線22にステップ2の場合とは逆向きの電流を流して励
磁相を切換えるから、磁気的な吸引作用によりロータ1
が時計回り方向に、更に15°回転される。
Furthermore, in step 3, the current in the winding 22 is cut off, and a current in the opposite direction to that in step 1 is passed through the winding 21 to switch the excitation phase, so that the rotor 1 is rotated clockwise due to the magnetic attraction action. Then, it is rotated an additional 15 degrees. Subsequently, in step 4, the current in the winding 21 is cut off, and a current in the opposite direction to that in step 2 is passed through the winding 22 to switch the excitation phase, so that the rotor 1 is
is rotated an additional 15° clockwise.

このようにして励磁相を入力パルスにしたがって切換え
ることにより、ロータ1を必要なステップだけ時計回り
方向に回転させることができ、また、以上の説明とは逆
の順番1に励磁相を切換えることにより、ロータ1を必
要なステップ”だけ反時計回り方向に回転させることが
できる。
By switching the excitation phase in accordance with the input pulse in this manner, the rotor 1 can be rotated clockwise by the necessary steps, and by switching the excitation phase in the order 1, which is the reverse of the above explanation. , the rotor 1 can be rotated counterclockwise by the required steps.

そして、上記のロータ1の各磁極はスパイラル状に配置
されているから、その極が磁気的に吸引し合って突極の
歯23に対向して安定しようとする回転運動と同時に、
1ステツプについて△Xだけ軸方向に移動される。した
がって、ステップ数に応じてロータ1および出力軸5を
軸方向に沿って前または後に歩進させることができる。
Since each of the magnetic poles of the rotor 1 is arranged in a spiral shape, the poles magnetically attract each other and face the teeth 23 of the salient poles to stabilize themselves, and at the same time,
It is moved in the axial direction by ΔX for one step. Therefore, the rotor 1 and the output shaft 5 can be stepped forward or backward along the axial direction depending on the number of steps.

これにより、例えば第2図に示した磁気ヘッド7をメデ
ィア10に対してシーク動作させることができる。
This allows the magnetic head 7 shown in FIG. 2 to perform a seek operation with respect to the medium 10, for example.

以上のようにしてロータ1の回転運動を出力軸5の往復
直線運動に変換できるステッピングモータによれば、ク
ランク機構、偏心輪、歯車、ラック・ビニオン、カムな
どの機械要素を組合せて構成される機械式の変換機構に
比較して、摩擦部分が極少となるから、高効率で変換で
きるとともに、このような機械式の変換機構ではほとん
ど不可能であった出力軸5の移動ストロークを任意に、
しかも微少ストロークでも容易かつ正確に得ることがで
きる。
According to the stepping motor that can convert the rotational motion of the rotor 1 into reciprocating linear motion of the output shaft 5 as described above, it is constructed by combining mechanical elements such as a crank mechanism, an eccentric wheel, gears, a rack/binion, and a cam. Compared to a mechanical conversion mechanism, the frictional part is extremely small, so it can be converted with high efficiency, and the movement stroke of the output shaft 5 can be changed arbitrarily, which was almost impossible with such a mechanical conversion mechanism.
Furthermore, even minute strokes can be easily and accurately obtained.

これとともに、ロータ1および出力軸5の合計重量を従
来のりニヤステッピングモータの可動子よりも小さくで
きることは勿論のこと、ロータ1の外周にはスパイラル
溝11を設けて、その溝間スパイラル凸部12にS極と
N極とを交互に着磁して構成したから、通常のステッピ
ングモータのロータに比較しても、軽量とできる。
Along with this, the total weight of the rotor 1 and the output shaft 5 can be made smaller than the mover of the conventional linear stepping motor, and a spiral groove 11 is provided on the outer periphery of the rotor 1, and a spiral convex portion 12 between the grooves. Since the rotor is constructed by alternately magnetizing the S pole and the N pole, it can be made lighter than the rotor of a normal stepping motor.

このようにロータ1の慣性が小さくなるから、応答性を
高めることかできるとともに、振動を小さくしてダンピ
ング特性を向上できる。しかも、ロータが回転されるス
テッピングモータは、一般にリニヤステッピングモータ
よりも小形であり、その特徴を本発明のモータは損うも
のではないことは勿論のこと、従来の回転のみのステッ
ピングモータと同じ駆動方式により駆動できる。
Since the inertia of the rotor 1 is reduced in this way, it is possible to improve responsiveness, reduce vibrations, and improve damping characteristics. Moreover, the stepping motor in which the rotor is rotated is generally smaller than the linear stepping motor, and the motor of the present invention does not lose this feature, but it also has the same drive as a conventional stepping motor that rotates only. It can be driven depending on the method.

さらに、ロータ1を作るに当たって、そのロータ素材に
スパイラル溝11を設けるから、ロータ素材外周に軸長
全体にわたって同じ極性の磁極が並ぶとともに、円周方
向には交互に異極が配列するような通常の着磁ヨークを
使用して着磁することによって、必然的に溝間スパイラ
ル凸部12に対してその巻き方向に沿って交互に異極を
着磁できる。したがって、ロータ1に対する着磁にあた
って、それぞれが可なり小さい各磁極毎に対応する着磁
ヨークを特別に開発して着磁する必要がなく、従来のロ
ータの着磁に使用している着磁ヨークをそのまま使用し
て所定の着磁を簡単に行なうことができる。なお、未着
磁のロータ素材にスパイラル溝を設けて、この溝に予め
形成して置いた磁石片を一つ一つ嵌め込んで接着すると
ともに、これら磁石片を溝間スパイラル凸部の表面より
も突出させるようにしても、ロータの回転に伴って軸方
向に移動することが可能なロータとできるが、この場合
には多数の手間が掛り面倒であるが、このような方法に
よらない本発明によれば既述の理由により簡単にロータ
素材に着磁できるものである。
Furthermore, since the spiral grooves 11 are provided in the rotor material when manufacturing the rotor 1, magnetic poles of the same polarity are lined up along the outer periphery of the rotor material over the entire axial length, and different poles are arranged alternately in the circumferential direction. By magnetizing using the magnetizing yoke, it is naturally possible to magnetize the inter-groove spiral convex portion 12 with different poles alternately along the winding direction thereof. Therefore, when magnetizing the rotor 1, there is no need to specially develop and magnetize a magnetizing yoke corresponding to each magnetic pole, each of which is quite small. can be used as is to easily perform predetermined magnetization. In addition, a spiral groove is provided in the unmagnetized rotor material, and the pre-formed magnet pieces are inserted and glued one by one into this groove, and these magnet pieces are inserted from the surface of the spiral convex part between the grooves. Even if the rotor is made to protrude, it is possible to make the rotor move in the axial direction as the rotor rotates, but in this case, it takes a lot of effort and is troublesome, but there is no method that does not use this method. According to the invention, the rotor material can be easily magnetized for the reasons described above.

なお、上記一実施例は以上のように構成したが、本発明
において溝間スパイラル凸部は少なくとも1ターン設け
られることは勿論、本発明は各種のアクチェータを始め
として種々の用途に実施できるとともに、ロータの駆動
方式はバイポーラ方式ではなくユニポーラ方式でもよく
、また、突極およびロータの極の数、ピッチなどは設計
の仕様に応じて任意に定め得る。
Although the above-mentioned embodiment is constructed as described above, it goes without saying that the spiral convex portion between the grooves is provided with at least one turn in the present invention, and the present invention can be implemented in various applications including various actuators. The rotor drive method may be a unipolar method instead of a bipolar method, and the number, pitch, etc. of salient poles and rotor poles can be arbitrarily determined according to design specifications.

その他、本発明の実施に当たっては、発明の要旨に反し
ない限り、ロータ、スパイラル溝、溝間スパイラル凸部
、ステータ、突極、歯、出力軸、軸受等の具体的な構造
、形状、位置、材質等は、上記一実施例に制約されるこ
となく種々の態様に構成して実施できることは勿論であ
る。
In addition, when implementing the present invention, unless it is contrary to the gist of the invention, specific structures, shapes, positions, etc. of the rotor, spiral grooves, inter-groove spiral protrusions, stators, salient poles, teeth, output shafts, bearings, etc. Of course, the materials and the like can be configured and implemented in various ways without being restricted to the one embodiment described above.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記特許請求の範囲に記載の構成を要旨とする本発明に
よれば、ロータを有した従来のステッピングモータでは
不可能であったロータの回転運動を出力軸の直線運動に
変換できるとともに、従来のりニヤステッピングモータ
による直線運動に比較して、慣性が小さく応答性か高い
とともに、振動が少なくダンピング特性が良いという効
果を有し、しかも、ロータに対する着磁が簡単であって
、この着磁のためにロータ素材にスパイラル溝を設けた
ことにより、ロータを更に軽量にして上記の慣性を小さ
くできる等の効果を有する。
According to the present invention, the gist of which is the configuration described in the claims above, it is possible to convert the rotary motion of the rotor into linear motion of the output shaft, which was impossible with a conventional stepping motor having a rotor, and Compared to linear motion using a near stepping motor, it has the effect of having small inertia, high responsiveness, low vibration, and good damping characteristics.Moreover, it is easy to magnetize the rotor. By providing a spiral groove in the rotor material, the rotor can be made even lighter and the inertia described above can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明の一実施例を示し、第1図は一部を断面し
た要部の斜視図、第2図は負荷とともに示す全体の略縦
断側面図、第3図および第4図は夫々異なる状態の略断
面図である。 1・・・ロータ、2・・・ステータ、4・・・軸受、5
・・・出力軸、11・・・スパイラル溝、12・・・溝
間スパイラル凸部、13〜20・・・突極、21.22
・・・巻線、23・・・歯。
The drawings show one embodiment of the present invention, in which Fig. 1 is a perspective view of the main part with a part cut away, Fig. 2 is a schematic longitudinal sectional side view of the whole shown with a load, and Figs. 3 and 4 are different from each other. It is a schematic sectional view of a state. 1... Rotor, 2... Stator, 4... Bearing, 5
...Output shaft, 11...Spiral groove, 12...Spiral convex portion between grooves, 13-20...Salient pole, 21.22
...Winding, 23...teeth.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  ロータ素材の外周に実質的には無着磁部となるスパイ
ラル溝を設けるとともに、このスパイラル溝に沿って上
記ロータ素材外周に残された溝間スパイラル凸部に、そ
の巻き方向に沿ってS極とN極とを交互に着磁してなる
ロータを使用し、このロータを収納するステータの内面
に巻線が巻付けられる複数の突極を突設し、これら突極
の先端部には夫々上記ステータの軸方向に沿って等間隔
に多数の歯を形成し、上記ステータの軸方向に沿う上記
歯のピッチを上記溝間スパイラル凸部の巻き方向に沿っ
て隣合うS極とN極間のロータ軸方向に沿うピッチの整
数倍とし、かつ、上記ロータを支持した出力軸を回転自
在に支持する軸受に、上記出力軸を摺動自在に貫通させ
たことを特徴とするステッピングモータ。
A spiral groove is provided on the outer periphery of the rotor material, which is essentially a non-magnetized portion, and along this spiral groove, an S pole is formed in the inter-groove spiral convex portion left on the outer periphery of the rotor material along the winding direction. A rotor is used, in which a rotor is alternately magnetized with north and north poles, and a plurality of salient poles around which windings are wound protrude from the inner surface of a stator housing this rotor, and each of the salient poles has a A large number of teeth are formed at equal intervals along the axial direction of the stator, and the pitch of the teeth along the axial direction of the stator is set between adjacent S and N poles along the winding direction of the inter-groove spiral convex portion. A stepping motor characterized in that the output shaft is slidably passed through a bearing that rotatably supports the output shaft that supports the rotor and has a pitch that is an integral multiple of the pitch along the rotor axis direction.
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