KR100745706B1

KR100745706B1 - 스텝모터

Info

Publication number: KR100745706B1
Application number: KR1020057024418A
Authority: KR
Inventors: 히사시 카와모토; 세이이찌 오이시
Original assignee: 세이코 프레시죤 가부시키가이샤
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2007-08-02
Also published as: KR20060024429A; WO2005002030A1; CN1816961A; US7385320B2; US20060226716A1; CN100495872C; US20060138991A1; JPWO2005002030A1; JP4498275B2; US20080106158A1

Abstract

4자극을 가지는 로터와, 제1 코일에 의해 여자되는 제1 자극과, 제2 코일에 의해 여자되는 제2 자극과, 상기 제1 및 제2 코일에 의해 여자되는 제3 자극을 포함하고, 상기 제3 자극과 상기 로터의 갭을 상기 제1 자극 및 상기 제2 자극과 상기 로터의 갭보다 작게 형성한 스텝모터이다. 본 스텝모터는 4자극을 가지는 로터에 대해서 제3 자극으로부터의 자계의 영향을 강하게 할 수가 있다. 따라서 로터에의 영향이 강해지는 경향이 있는 제1 자극 및 상기 제2 자극으로부터의 자계를 상대적으로 약하게 할 수가 있으므로, 로터의 회전 개시시에 있어서의 토크를 작게 할 수 있다.

로터, 코일, 여자, 자극, 갭, 스텝모터, 자계, 회전, 토크

Description

스텝모터{STEP MOTOR}

본 발명은 카메라 등에 이용하는 소형의 스텝모터에 관한 것이다. 보다 상세하게는 예를 들면 카메라의 셔터, 렌즈나 배리어 등을 구동하는데 매우 적합한 스텝모터(step motor)에 관한 것이다.

근년 카메라는 전자화되고 있고, 셔터의 구동이 스텝모터에 의해 행해지도록 되어 있다. 또 카메라는 소형 경량화가 촉진되어 소형이며 높은 정밀도를 갖는 스텝모터를 제공할 필요가 있다. 예를 들면 특허문헌 1에서는 고정자(stator)에 설치한 2개의 코일을 동시에 여기하여 회전자(rotor)를 회전시키는 스텝모터가 개시되어 있다.

도 7은 특허문헌 1에 개시되어 있는 스텝모터(100)의 개략을 나타낸 평면도이다. 로터(101)의 외주에 등각대형(等脚臺形) 형태의 고정자(103)가 배치되어 있다. 이 고정자(103)는 3개의 자극(104, 105, 106)을 구비하고 있다. 좌우에 제1 코일(108)과 제2 코일(109)을 구비하고 있고, 이들 코일(108, 109)에 공급하는 전류의 방향을 제어함으로써 자계의 방향을 변경하고 영구자석으로 형성한 로터(101)를 회전시키도록 하고 있다. 또한 제3 자극(106)은 좌우의 코일로부터 여자(勵磁)되게 되어 있고, 특히 이 제3 자극(106)은 로터(101)로 접근하는 돌출부(107)를 구비하고 있다. 이 돌출부(107)를 설치함으로써 무자장시에 로터(101)의 N극(또는 S극)이 이 돌출부(107)에 위치하도록 하고 있다.

　　　　특허문헌 1 :　특공평2-2382호　공보

그런데 스텝모터가 정지 상태에서 보다 적은 소비 전력으로 회전을 개시하도록 형성해 두는 것이 바람직하다. 그러나 상기 스텝모터(100)의 로터(101)는 2자극이고, 무자장의 상태에서는 돌출부(107)에 S극 또는 N극이 위치 결정되도록 구성되어 있다. 따라서 상기 스텝모터(100)는 회전 개시시에 에너지 소비가 크다고 하는 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상기 과제를 해결하고 로터의 회전 개시시에 전력 소비를 억제할 수 있는 스텝모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은, 4자극을 가지는 로터와, 제1 코일에 의해 여자되는 제1 자극과, 제2 코일에 의해 여자되는 제2 자극과, 상기 제1 및 제2 코일에 의해 여자되는 제3 자극을 포함하고, 상기 제3 자극과 상기 로터와의 갭(gap)을 상기 제1 자극 및 상기 제2 자극과 상기 로터와의 갭보다 작게 형성한 스텝모터에 의해 달성된다. 본 발명에 의하면, 제3 자극과 로터와의 갭이, 제1 자극 및 상기 제2 자극과 상기 로터와의 갭보다 작게 형성되어 있다. 이러한 구조를 채용함으로써 4자극을 가지는 로터에 대해서 제3 자극으로부터의 자계의 영향을 강하게 할 수가 있다. 따라서 로터에의 영향이 강해지는 경향이 있는 제1 자극 및 상기 제2 자극으로부터의 자계를 상대적으로 약하게 할 수가 있으므로, 로터의 회전 개시시에 있어서의 소비 전력을 작게 할 수 있다. 이에 의해 회전 개시에 있어서의 소비 전력을 작게 한 절전형태로 한편 구동 토크(torque)가 높은 스텝모터를 제공할 수 있다.

상기 로터는 원통 형상을 가지고, 상기 로터의 외주면에 대향하도록 평면 대략 역ㄷ자형의 고정자가 배치되고, 상기 고정자의 양단부의 각각에 상기 제1 자극 및 상기 제2 자극이 설정되고, 상기 고정자의 중앙부 위치에 상기 제3 자극이 설정되어 있는 구조를 일례로서 채용할 수가 있다. 그리고 상기 고정자의 상기 제1 자극과 제3 자극과의 사이에 상기 제1 코일이, 상기 제2 자극과 제3 자극과의 사이에 상기 제2 코일이 각각 배치되고, 상기 고정자는 상기 제1 및 제2 코일의 위치 어긋남 방지용의 돌기부를 구비하는 것이 보다 바람직하다. 이와 같이 돌기부를 구비하고 있으면, 제1 및 제2 코일의 위치가 안정되므로 보다 바람직한 구조를 구비한 스텝모터로서 제공할 수가 있다.

그리고 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 여자하는 전류 제어회로에 접속하고, 이 전류 제어회로로부터 제1 코일 및 상기 제2 코일에 공급하는 전류의 방향을 전환함으로써 2상 여자의 상태에서 고정자의 회전 제어를 실행할 수가 있다. 또 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 여자하는 전류 제어회로에 접속하고, 이 전류 제어회로의 제1 코일 및 상기 제2 코일의 어느 한쪽에 공급하는 전류의 방향을 전환함으로써 1상 여자의 상태에서 고정자의 회전 제어를 실행하여도 좋다. 제1 코일 및 제2 코일을 여자하는 전류를 공급하고 로터의 구동을 제어하는 경우에는, 로터의 스텝각을 45도로 하여 로터를 회전시킬 수가 있다. 또, 제1 코일 및 제2 코일의 어느 한쪽을 여자하는 전류를 공급하고 로터의 구동을 제어하는 경우에는, 로터의 스텝각을 90도로 하여 로터를 회전시킬 수가 있다. 따라서 본 스텝모터는 이와 같이 스텝각(step angle)을 변경할 수가 있으므로 자유도가 높은 스텝모터로서 제공할 수 있다.

　　도 1은 실시 형태와 관련되는 스텝모터의 주요부의 구성을 나타낸 도이다.

　　도 2는 실시 형태와 관련되는 스텝모터의 로터가 2상 여자로 회전되는 경우에 대해서 나타낸 도이다.

　　도 3은 실시 형태와 관련되는 스텝모터의 로터가 1상 여자로 시계방향으로 회전되는 경우에 대해서 나타낸 도이다.

　　도 4는 실시 형태와 관련되는 스텝모터의 로터가 1상 여자로 반시계방향으로 회전되는 경우에 대해서 나타낸 도이다.

　　도 5는 스텝모터로 이용하는데 바람직한 형상을 구비한 고정자에 대해서 나타낸 도이다.

　　도 6은 스텝모터의 구조를 포함해 모듈화 하는 경우의 외관을 나타낸 사시도이다.

　　도 7은 종래의 스텝모터의 개략을 나타낸 도이다.

이하, 본 발명과 관련되는 일실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 실시 형태와 관련되는 스텝모터의 주요부의 구성을 나타낸 도이다. 본 스텝모터(1)는 중앙에 배치한 양방향으로 회전 가능한 로터(2) 및 이 로터(2)의 외주에 대향하 도록 배치한 고정자(3)를 구비하고 있다 이 로터(2)는 단면 원형으로 원통 형상을 이루고 있다. 고정자(3)는 평면 대략 역ㄷ자형으로 일체형으로 형성되고, 그 내부 공간에 로터(2)를 수납하는 상태로 배치되어 있다. 또한 도 1에서는 고정자(3)의 역ㄷ자의 개방측이 상향으로 되는 상태에서 스텝모터(1)를 나타내고 있다.

로터(2)는 N자극 및 S자극을 각각 2개씩 구비한 4자극 구성이다. 이 로터(2)는 동일 자극이 서로 대향하는 위치에 착자(着磁)된 영구자석이고, 축(21) 둘레를 양방향으로 회동 자유롭게 설치되어 있다. 상기 역ㄷ자형을 가지는 고정자(3)의 양단은 로터(2)의 주면(周面)에 대향하도록 형성되어 있다. 이러한 각각이 제1 자극(11), 제2 자극(12)으로 된다. 그리고 이 제1 자극(11) 및 제2 자극(12)의 중간 위치에 제3 자극(13)이 배치되어 있다.

상기 제1 자극(11)과 제3 자극(13)과의 사이에는 제1 코일(4)이, 제2 자극(12)과 제3 자극(13)의 사이에는 제2 코일(5)이 각각 감겨져 있다. 제1 자극(11)은 제1 코일(4)이 통전되었을 때에 여자되고, 제2 자극(12)은 제2 코일(5)이 통전되었을 때에 여자된다. 이에 대해서 제3 자극(13)은 제1 코일(4) 및 제2 코일(5)의 양쪽 모두에 의해 여자된다. 따라서 제3 자극(13)의 여자 상태는 제1 코일(4) 및 제2 코일(5)에의 통전 상태를 조합한 상태가 외형의 상태로서 나타난다.

도 1에서는 스텝모터(1)의 제1 코일(4) 및 제2 코일(5)에 접속되는 전류 제어회로(25)가 점선으로 나타나 있다. 본 실시 형태에서는 이 전류 제어회로(25)로부터 제1 코일(4) 및 제2 코일(5)을 여자하는 전류가 공급된다. 이 전류 공급에는 2개의 패턴이 설정되어 있다. 제1 패턴에서는 전류 제어회로(25)로부터 제1 코일 (4) 및 제2 코일(5)의 양쪽 코일을 여자하는 전류가 공급되고, 그 전류 공급 방향을 코일마다 전환함으로써 로터(2)의 구동 상태가 제어된다. 이 제1 패턴에서는 제1 자극(11) 및 제2 자극(12)이 모두 같은 자극으로 여자되는 상태와, 서로 다른 자극으로 여자되는 상태가 존재한다. 이 때 제3 자극(13)에 결과로서 나타나는 자계는, 제1 자극(11) 및 제2 자극(12)이 모두 같은 자극으로 여자되는 경우에는, 이들보다 강력한 것이 된다. 그 반대로 제1 자극(11) 및 제2 자극(12)이 서로 다른 자극으로 여자되는 경우에는, 제3 자극(13)에서의 자화는 상쇄되어 무자화 상태로 된다.

제2 패턴에서는 전류 제어회로(25)로부터 제1 코일(4) 또는 제2 코일(5)의 어느 한쪽을 여자하는 전류가 공급되고, 그 전류 공급 방향을 전환함으로써 로터(2)의 구동 상태가 제어된다. 이 제2 패턴의 경우에는 제1 자극(11)측 또는 제2 자극(12)측만이 여자되고, 전류 공급 방향을 변경함으로써 반대의 자극으로 변환된다. 이 제2 패턴에서의 제3자석(13)은 여자된 제1 자극(11) 또는 제2 자극(12)의 반대극을 이루는 자극으로 여자된다.

제1 패턴에서는 제1 코일(4) 및 제2 코일(5)을 여자하는 2상 여자의 상태에서 로터(2)의 구동이 제어된다. 또, 제2 패턴에서는 제1 코일(4) 및 제2 코일(5) 중에서 어느 한쪽만이 여자되는 1상 여자의 상태에서 로터(2)의 구동이 제어된다. 이들 제1 패턴 및 제2 패턴에 의한 로터(2)의 회동 상태에 대해서는, 후에 도를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

본 스텝모터(1)는 로터(2)가 4자극 구성이고, 특히 회전 개시시의 토크를 경감할 수 있도록 하는 구조를 구비하고 있다. 이 점에 대해서 설명한다. 본 스텝모터(1)에서는 로터(2)의 주표면(周表面)과 제1 자극(11) 및 제2 자극(12)과의 사이의 간격은 같은 갭 d로 되어 있다. 이에 대해 로터(2)의 주표면과 제3 자극(13)과의 사이의 갭 D는 갭 d보다 작게 설정되어 있다. 이 갭 D는 제3 자극(13)으로부터 로터(2)에의 자계를 강하게 하고, 로터(2)에 작용하는 제1 자극(11) 및 제2 자극(12)으로부터의 자계를 상대적으로 약하게 하기 위해서 좁게 설정된다. 이 갭 D는 예를 들면 갭 d의 0.3에서 1배 정도, 보다 바람직하게는 0.8배 정도로 설정하는 것이 바람직하다.

제1 자극(11) 및 제2 자극(12)으로부터의 자계가 로터(2)에 강하게 작용하면, 로터(2)가 정지 상태의 디텐트 토크가 커져 버린다. 그래서 본 스텝모터(1)에서는 로터(2)의 주표면과 제3 자극(13)과의 갭 D를 작게 설정하고, 제3 자극(13)의 영향을 강하게 함으로써 로터(2)에 대한 제1 자극(11) 및 제2 자극(12)로부터의 자기적 영향력을 상대적으로 저하시키고 있다. 이에 의해 고정자(3)와 로터(2)의 자기적인 균형을 평균화하고 디텐트 토크를 저감하고 있다. 따라서 본 스텝모터(1)는 소비 전력을 저감할 수가 있다. 또한 앞서 나타낸 종래 기술에 있어서의 스텝모터도 제3 자극을 로터에 가까이 한 구조이다. 이 스텝모터의 로터는 2자극 구성이고, 로터의 한쪽의 자극이 제3 자극에 대향하여 정지하도록 제3 자극을 로터에 가까이 하고 있다. 그러나 본 스텝모터(1)에서 제3 자극(13)을 로터(2)의 표면에 가까이 하는 것은, 각 자극으로부터 로터(2)에 작용하는 자계를 평균화하고 토크 저감을 도모하기 위함이다. 이와 같이 언뜻 보기에 유사한 구조로 다른 작용 효과를 가져 오는 것은, 본 스텝모터(1)에서는 4자극 구성의 로터(2)를 채용하고 있기 때문이다.

이하, 도 2∼도 4를 참조하여 본 스텝모터(1)의 로터(2)가 회전할 때의 모습을 보다 상세하게 설명한다. 도 2는 전술한 제1 전류 공급 패턴의 경우이고, 제1 코일(4) 및 제2 코일(5)을 여자하는 2상 여자에 의해 로터(2)를 회전시키는 경우에 대해서 나타내고 있다. 또, 도 3 및 도 4는 전술한 제2 패턴이고, 제1 코일(4) 및 제2 코일(5) 중 한쪽만을 여자하는 1상 여자로 로터(2)를 회전시키는 경우에 대해서 나타내고 있다. 그리고 특히 도 3은 제1 코일(4)을 여자한 경우, 도 4는 제2 코일(5)을 여자한 경우에 대해서 나타내고 있다. 도 2∼도 4에 나타내는 각 코일(4, 5)에의 전류 공급은 도 1에 나타낸 전류 제어회로(25)에 의해 행해지지만, 이들 도에서는 도시를 생략하고 있다. 또, 도 3 및 도 4에서는 이해를 용이하게 하기 위해서 통전된 코일만을 도시하고 있다.

도 2를 참조하여 본 스텝모터(1)의 로터(2)가 회전할 때의 모습을 설명한다. 이 도 2는 전술한 제1 패턴에 대해서 나타내고 있고, 제1 코일(4) 및 제2 코일(5)을 여자하여 스텝각 45도로 로터(2)를 시계방향(오른쪽 회전 방향)으로 회전하는 경우를 나타내고 있다. 도 2(a)는 코일(4, 5)이 무통전인 상태를 나타내고 있다. 도 2(b)로부터 (e)에서는 코일(4, 5)에 공급하는 전류를 제어하고 로터(2)를 시계방향으로 회전시키는 경우를 시계열로 나타내고 있다. 도 2(a)는 제1 자극(11) 및 제2 자극(12)은 여자되어 있지 않고, 로터(2)의 S, N자극이 제1, 제2 자극(11, 12)에 대향하여 위치하고 있다.

도 2(b)는 도 2(a)의 상태로부터 제1 및 제2 코일(4, 5)로 통전되고, 제1 자극(11) 및 제2 자극(12)이 함께 S극으로 여자되는 경우를 나타내고 있다. 이 때 제3 자극(13)에서는 N극이 배화(倍化)하여 여자된다. 다음에 나타내는 도 2(c)에서는 도 2(b)의 상태로부터 제1 자극(11)의 여자 상태가 S극으로 유지되고, 제2 자극(12)이 역의 N극으로 여자되는 경우를 나타내고 있다. 이 때 제3 자극(13)에는 N극과 S극이 여자되므로 서로 상쇄하여 무자화 상태로 된다. 이하와 같이 도 2(d)에서는 도 2(c)의 상태로부터 제1 자극(11) 및 제2 자극(12)이 모두 N극으로 여자된 경우를 나타내고 있다. 이 때 제3 자극(13)에서는 S극이 배화하여 여자된다. 다음으로 도 2(e)에서는 도 2(d)의 상태로부터 제1 자극(11)의 여자 상태가 N극으로 유지되고, 제2 자극(12)이 역의 S극으로 여자되는 경우를 나타내고 있다. 이 때 제3 자극(13)에는 N극과 S극이 여자되므로 서로 상쇄하여 무자화 상태로 된다.

상기와 같이 고정자(3)측의 각 자극(11∼13)의 자화 상태가 순차 변화하는데 따라서, 도시하듯이 로터(2)가 시계 회전 방향으로 45도씩 회전한다. 또한 도 2의 각 도에서는 제1, 제2 코일(4, 5)에 통전이 이루어지고 45도의 회전이 완료된 위치에 있는 로터(2)를 나타내고 있다. 로터(2)가 도 2(a)의 정지 상태로부터 도 2(b)에 나타내듯이 전류 제어회로(25)에 의한 통전에 의해 각 코일(4, 5)이 여자되면 로터(2)는 시계 회전 방향에의 토크를 받는다. 로터(2)가 시계방향으로의 회전을 개시할 때에, 본 스텝모터(1)에서는 제3 자극(13)이 로터(2)의 표면에 가까이 배치되어 있으므로, 상대적으로 적은 소비 전력으로 회전을 개시할 수 있다. 즉, 전류 제어회로로부터 공급하는 전류량을 작게 할 수 있으므로, 절전을 도모하여 로터(2)를 회전시킬 수가 있다.

도 3은 전술한 제2 전류 공급 패턴의 경우이고, 제1 코일(4)만을 여자하는 1상 여자로 로터(2)를 시계방향으로 스텝각 90도 회전시키는 경우를 나타내고 있다. 도 3(a)은 코일(4, 5)이 무통전인 상태를 나타내고 있다. 도 3(b)으로부터 (e)에서는, 코일(4)로 공급하는 전류를 제어하여 로터(2)를 90도씩 시계방향으로 회전시키는 경우를 시계열로 나타내고 있다. 이 도 3의 경우에는, 제1 코일(4)로 공급하는 전류를 역방향으로 전환함으로써 제1 자극(11)에 발생시키는 자극을 반전시키고 있다. 이 때 제3 자극(13)에 발생하는 자극은 제1 자극과는 반대의 자극으로 된다. 또, 제2 자극(12)은 코일로부터 여자를 받지 않기 때문에 제3 자극(13)과 일체의 자극으로 된다.

우선, 도 3(a)은 제1 자극(11) 및 제2 자극(12)은 여자되어 있지 않고 도 2(a)와 같으며, 로터(2)의 S, N자극이 제1, 제2 자극(11, 12)에 대향하는 위치로 된다. 다음의 도 3(b)은 도 3(a)의 상태로부터 제1 코일(4)로 통전이 되어 제1 자극(11)이 S극으로 여자된 경우를 나타내고 있다. 이 때 제3 자극(13) 및 제2 자극(12)은 N극으로 여자된다. 다음에 나타내는 도 3(c)에서는 도 3(b)의 상태로부터 제1 자극(11)의 여자 상태가 N극으로 변환되고, 제3 자극(13) 및 제2 자극(12)이 역의 S극으로 여자되는 경우를 나타내고 있다. 이하 마찬가지로 도 3(d)에서는 도 3(c)의 상태로부터 제1 자극(11)이 함께 S극으로 여자되는 경우를 나타내고 있다. 이 때 제3 자극(13) 및 제2 자극(12)이 N극으로 여자된다. 다음으로 도 3(e)에서는 도 3(d)의 상태로부터 제1 자극(11)이 N극으로 변환되어 제3 자극(13) 및 제2 자극(12)이 역의 S극으로 여자된다.

상기와 같이, 고정자(3)측의 각 자극(11∼13)의 자화 상태가 순차 변화하는데 따라서, 도시하듯이 로터(2)가 시계 회전 방향으로 90도씩 회전한다. 또한 도 3의 각 도에서는 제1 코일(4)로 통전이 이루어지고, 90도의 회전이 완료한 위치에 있는 로터(2)를 나타내고 있다. 도 3에 나타내는 경우도 로터(2)가 도 3(a)의 정지 상태로부터 전류 제어회로의 통전에 의해 도 3(b)에 나타내듯이 코일(4)이 여자되어 시계방향으로의 회전이 개시될 때, 제3 자극(13)이 로터(2)의 표면에 가까이 배치되어 있으므로 상대적으로 적은 소비 전력으로 회전을 개시할 수 있다. 따라서 전력 소비를 낮게 억제할 수 있다. 또한 이 도 3에 나타내는 예에서는 제2 코일(5)을 쉬게 한 상태에서 로터(2)를 시계방향으로 90도씩 회전시킬 수가 있다고 하는 현저한 장점도 있다.

또한 도 4는 전술한 제2 전류 공급 패턴의 경우이고, 제2 코일(5)만을 여자하는 1상 여자로 로터(2)를 반시계방향으로 스텝각 90도 회전시키는 경우를 나타내고 있다. 이 도 4는 도 3의 경우와는 정확히 역의 동작을 나타내고 있다. 즉, 도 4(a)는 코일(4, 5)이 무통전인 상태를 나타내고 있다. 도 4(b)로부터 (e)에서는 코일(5)로 공급하는 전류를 제어하고 로터(2)를 반시계방향으로 회전시키는 경우를 시계열로 나타내고 있다. 이 도 4의 경우에는 제2 코일(5)에 공급하는 전류를 역방향으로 전환시킴으로써 제2 자극(12)에 발생하는 자극이 반전한다. 그리고 제3 자극(13)에 발생하는 자극은 제2 자극(12)과 반대 자극으로 된다. 또한 제1 자극(11)은 코일로부터 여자를 받지 않기 때문에 제3 자극(13)과 일체의 자극으로 된다.

도 4에 나타내는 경우도 고정자(3)측의 각 자극(11∼13)의 자화 상태가 순차 변화하는데 따라서, 도시하듯이 로터(2)가 반시계 회전 방향으로 90도씩 회전한다. 그리고 반시계방향으로의 회전을 개시할 때에 제3 자극(13)이 로터(2)의 표면에 가까이 배치되어 있으므로, 상대적으로 약한 토크로 회전을 개시할 수 있으므로 전력 소비를 억제할 수 있다. 이 도 4로 나타낼 경우는 제1 코일(4)을 쉬게 한 상태로 로터(2)를 반시계방향으로 90도씩 회전시킬 수가 있다.

도 5는 본 스텝모터(1)에서 이용하는데 바람직한 형상을 구비한 고정자에 대해서 나타낸 도이다. 이 도 5에서는 도 1 및 도 2에 나타낸 부위와 대응하는 부위에 동일한 부호를 붙이고 있다. 고정자(3)의 제1 자극(11) 및 제2 자극(12)은 도시를 생략하고 있는 로터의 주면(周面)에 대향하고 한편 로터의 긴 방향에서의 길이에 대응하도록 세로로 길게 형성되어 있다. 고정자(3)는 양측으로 암부(31, 32)를 구비하고, 이 암부(31, 32)가 베이스 부(35)에 접속되어 있다. 베이스 부(35)의 중앙부에는 제3 자극(13)이 형성되어 있다. 이 제3 자극(13)도 상기 제1 자극(11) 및 제2 자극(12)과 같이 세로로 긴 형상으로 형성되어 있다. 자극(11∼13)의 세로로 긴 형상은 고정자(3)의 두께 방향 양측으로 늘어나 형성되어 있다. 또, 길이로서는 반이 되지만 두께 방향 한쪽으로만 늘려서 세로로 긴 형상을 형성하여도 좋다.

본 고정자(3)는 상기 암부(31, 32)에 제1∼제3 자극을 여자하기 위한 코일(4, 5)이 감겨진다. 이들 코일(4, 5)을 위치 결정하기 위해, 각 암부의 후단에는 돌기부(33, 34)가 형성되어 있다. 이와 같이 돌기부(33, 34)를 설치함으로써 각 암부(31, 32)에 감은 코일(4, 5)을 확실히 위치 결정할 수 있는 구조가 실현된다. 또 한 각 자극(11∼13)의 상부에는 오목부(37∼39)가 형성되어 있다. 본 실시 형태로 나타내는 스텝모터(1)는 그 상하에 케이스가 세팅(setting)되어 모듈화 된다. 이들 오목부(37∼39)는 케이스를 세팅할 때의 위치 결정에 이용된다.

도 6은 전술한 스텝모터(1)의 주요부 구조를 포함하여 모듈화 하는 경우의 스텝모터의 외관을 나타낸 사시도이다. 또 이 도 6에서도 도 1 및 도 2에 나타낸 부위와 대응하는 부위에 동일한 부호를 붙이고 있다. 도 6은 주요부 구성의 상하 각각에 상부 케이스(7) 및 하부 케이스(8)를 세팅하여 일체화한 모듈을 나타내고 있다. 이와 같이 모듈화 한 스텝모터를 예를 들어 카메라의 셔터 구동부로서 채용하면, 기동시에 소비 전력의 적은 스텝모터로서 제공할 수 있다. 또, 전류 제어회로(25)에 의한 전류의 제어로 스텝각을 45도, 90도, 또는 135도, 180도 이상으로 하는 것도 가능하기 때문에 스텝각을 조정할 수 있는 자유도 높은 스텝모터로서 제공할 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 일실시 형태에 대해서 상술하였지만, 이 발명은 관계되는 특정의 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서 여러 가지의 변형 및 변경이 가능하다.

본 발명에 의하면 4자극을 가지는 로터에 대해서, 고정자측에 설치하는 제3 자극으로부터의 자계의 영향을 강하게 할 수가 있다. 따라서 로터에의 영향이 강해지는 경향이 있는 제1 자극 및 상기 제2 자극으로부터의 자계를 상대적으로 약하게 할 수가 있으므로, 로터의 디텐트 토크(detent torque)가 작고, 전력 소비를 낮게 억제한 스텝모터를 제공할 수 있다.

Claims

4개의 자극을 가지며, 양방향으로 회전 가능한 로터와,

상기 로터의 제1 외측에 대향하고, 또한, 상기 제1 외측으로부터 제1 갭만큼 이격하여 배치되는 제1 자극과,

상기 로터의 제2 외측에 대향하고, 또한, 상기 제2 외측으로부터 상기 제1 갭만큼 이격하여 배치되는 제2 자극과,

상기 로터의 제3 외측에 대향하고, 또한, 상기 제3 외측으로부터 제2 갭만큼 이격하여 배치되는 제3 자극을 포함하고,

상기 제1 자극은, 상기 제1 자극과 상기 제3 자극 사이에 배치된 제1 코일에 의해 여자되고,

상기 제2 자극은, 상기 제2 자극과 상기 제3 자극 사이에 배치된 제2 코일에 의해 여자되고,

상기 제3 자극은, 상기 제1 코일 또는 상기 제2 코일에 의해 여자되고,

상기 로터에 대해서 상기 제3 자극으로부터의 자계의 영향을 강하게 하고, 한편, 상기 로터에 대해서 상기 제1 자극 및 상기 제2 자극으로부터의 자계를 상대적으로 약하게 하기 위해, 상기 제2 갭이 상기 제1 갭 보다 더 작게 형성된 것을 특징으로 하는 스텝모터.
제1항에 있어서,　

상기 로터는 원통 형상을 가지고,

상기 로터의 외주면에 대향하듯이 평면 대략 역ㄷ자형의 고정자가 배치되고,

상기 고정자의 양단부의 각각에 상기 제1 자극 및 상기 제2 자극이 설정되고,

상기 고정자의 중앙부 위치에 상기 제3 자극이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 스텝모터.
제2항에 있어서,　

상기 제1 코일은, 상기 고정자의 상기 제1 자극과 상기 제3 자극 사이에 배치되고,

상기 제2 코일은, 상기 고정자의 상기 제2 자극과 상기 제3 자극 사이에 배치되고,

상기 고정자는 상기 제1 및 제2 코일의 위치 어긋남 방지용의 돌기부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스텝모터.