JPH02106156A - ステッピングモータ用磁石 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ＰＭ形ステッピングモータのロータに使用
される円筒状の永久磁石に関する。

［従来の技術］ ステ、ピングモータは、近年の制御技術の進展に伴って
様々な技術分野で応用されるようになっており、その応
用範囲の拡大とともにその機種もＰＭ形（Ｐ　ｅｒｍａ
ｎｅｎｔ　Ｍ　ａｇｎｅｔ　Ｔ　ｙｐｅ）、ＨＢ形（Ｈ
ｙｂｒｉｄ　Ｔ　ｙｐｅ）及びＶＲ形（Ｖ　ａｒｉａｂ
ｌｅ　ＲｅｌｕｃｔａｎｃｅＴ　ｙｐｅ）の３種類か提
供されるようになっている。

これらは、その特性、価格等と、組み込まれる機器の性
能笠とを比較した上で適宜選択されて使い分けられてお
り、特に安価な機器においては、ロータに永久磁石を用
いた簡素な構造のＰ　Ｍ　ＩＩ、ｚステ。

ピングモータが用いられることか多い。

このようなＰＭ形ステッピングモータのロータに用いら
れる磁石は、第６図に示すように中空円筒状をなす磁性
体１の周面を、その周方向に沿って交互にＳ極２とＮ極
３が並ぶように着磁してなるものであり、磁性体１の材
料としては等方性アルニコが盛んに用いられている。

［発明が解決しようとする課題１ ところで、上述した従来のステッピングモータ用磁石に
あっては、第７図に示すように、磁性体Ｉの内部をＳ極
２からＮ極３に向かって走る磁力線４か磁性体１の外周
面から翻れる際の向きか、磁性体１の外周面側へ千目当
に傾くために、磁極か反転する分極５の外側において磁
束が極めて粗となり、加えて材料に等方性アルニコなど
の比較的保磁力Ｈｃが小さい等方性磁性材料を使用して
いる故に各磁極２．３か互いに相手の磁場に与える影響
か分極５近傍で顕著となって外周面の周囲に分極５か明
確に出現せず、このことは分極位置を基準としてモータ
軸回転角を割り出してゆくステッピングモータの位置決
め精度を向上させる上で大きな障害となっていた。

この発明は、このような背景の下になされたもので、等
方性磁性材料の保磁力Ｈｃの弱さを十分に浦って、その
周囲に明確に分極を出現させることかできるステッピン
グモータ用磁石を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するためにこの発明は、円筒状をなす磁
性体の周囲に軸線方向に延びる溝部を周方向に沿って等
ピッチでＰＶ数形成し、これら各溝部を挟んで上記川面
を周方向に沿って交互に異なる磁極に着磁したちのであ
る。

［作用］ 上記構成によれば、各溝部と分極とが一致して、各溝部
を挟んで一方の側がＳ極、他方の側かＮ極となるため、
磁性体内部の外周面近傍をＳ極からＮ極に向かって走る
磁力線は溝部形状に沿って湾曲する。従って溝部近傍の
外周面から漏れる磁力線の向きは磁性体の半径方向に向
かって立ち上がったものとなり、これより磁性体外周面
周囲の溝部近傍に磁力線の向きか反転する分極が明確に
出現する。

［実施例］ 以下、第１図ないし第５図を参照して、本発明の詳細な
説明する。なお、上述した従来のステ。

ピングモータ用磁石と同一の構成要素には同一符号を付
し、その説明を省略する。

第１図に示すように、本実施例のステッピングモータ用
磁石は、中空円筒状をなす磁性体６の外周面に、軸線方
向に向かって延びる１０本の溝部７を周方向に等ピッチ
で形成し、これら各溝部７を挟んで周方向に交互にＳ極
２及びＮ極３か並ふように磁性体６の外周面を着磁して
なるもので、上記磁性体６の材料には等方性アルニコが
用いられ、また上記各溝部７の形状は、第５図に示すよ
うに断面視略Ｕ字状をなすように形成されている。

ここで、上記磁性体６の外周面は、第２図に示すように
、中空円筒状をなすヨーク（鉄心）８に巻回された導線
９に高電流を印加することで着磁される。すなわち、青
磁にあたっては、まず第３図に示すように、上記ヨーク
８に導線９を連続する矩形状の波形を描くようにして巻
回する。ついて、第２図に示すようにヨーク８の中心に
磁性体６を収容して、各溝部７の周方向の位置を５ｖＡ
９かヨーク８を上下に賢く位置と正確に一致させた後、
第４図に示すように導線９に高電流を流す。

すると、第３図に矢印で示すように導線９のヨーク８を
上下に貫く部分に流れろ電流の向きは互いに隣合う部分
において逆向きとなるために、磁性体９の周囲には、周
方向に交互に逆向きの磁界か発生し、これにより磁性体
６の外周面か、各溝部７を分極として周方向に交互に異
なる磁極に青磁される。

以上のようなステッピングモータ用磁石にあっては、溝
部７と分極５の位置か一致して、各溝部７を挟んで一方
の側がＳ極２、他方の側かＮ極３となるために、第５図
に示すように磁性体６内部の外周面近傍をＳ極２からＮ
極３に向かって貫く磁力線４は溝部７に沿って湾曲する
。従って、外周面から外部に漏れる磁力線４の向きは磁
性体６の半径方向に立ち上がったものとなり、これより
６、・１″ｒＦ部７の外方に磁力線の向きが反転する分
極５が明確に出現する。

また、本実施例においては磁性体６の外周面に溝部７を
形成したために、各磁極２．３の周囲の円弧長さは、第
６図に示す従来の磁石を同一径に形成した場合に比して
短くなる。従って、各磁極２．３の磁束密度Ｂか太き（
なり、等方性磁性材１′１の（ｖ磁力Ｈｃの弱さかより
一層補われ、磁石特性が一層改善されるという効果も得
られた。

なお、本実施例においては磁極数を１０ｆＩとしたが本
発明のステッピングモータ用磁石はこれに限るものでは
ない。また、磁性体６については等方性アルニコを材料
とするものに限らず、ネオジウム（Ｎ　ｄ）−鉄一ボロ
ン系３元合金を用いた等方性磁石あるいはこれを用いた
ポンド磁石、サマノウム、コバルトを用いた等方性磁石
あるいはこれらを用いたボンド磁石など、その他の等方
性磁石でも当然に適用可能なものである。

さらに、本実施例では溝部７の形状を特に断面視０字状
をなすものとしたが、これに限らず矩形状、滴状等その
他種々の形状か考えられる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明にあっては、各溝部を挟
んで一方の側かＳ極、他方の側がＮ極となるため、磁性
体内部の外周面近傍をＳ極からＮ曙に向かって走る磁力
線は溝部形状に沿って湾曲する。このため溝部近傍の外
周面から漏れる磁力線の向きは磁性体の半径方向に向か
って立ち上かったものとなり、磁性体外周面周囲の溝部
近傍に磁力線の向きが反転する分極が明確に出現する。

従って、本発明のステッピングモータ用磁石によれば、
ステッピングモータの位置決め精度を大幅に向上させる
ことができるという優れた効果が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図はその形状を示す↑１視図、第２図はその着磁状
態を示す軸直角断面図、第３図は第２図中のＡ−Ａ線に
沿った断面図、第４図は第２図中のＢ−Ｂ線における断
面図、第５図は磁性体周面の溝部形状詳細支び外周面近
傍の磁力線を示す磁性体端面の一部拡大図、第６図ない
し第７図は従来の磁石の一例を示すもので、第６図はそ
の形状を示す斜視図、第７図はその外周面近傍における
磁力線を示した端面の一部拡大図である。 ２・・・　Ｓ極、３・・・　Ｎ極、７・・・・・・溝部
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステッピングモータのロータに使用される円筒状のステ
   ッピングモータ用磁石であって、その周面に軸線方向に
   延びる溝部が周方向に沿って等ピッチで複数形成され、
   これら各溝部を挟んで前記周面が周方向に沿って交互に
   異なる磁極に着磁されていることを特徴とするステッピ
   ングモータ用磁石。