JPH02151255A - ステップモータ - Google Patents
ステップモータInfo
- Publication number
- JPH02151255A JPH02151255A JP63302181A JP30218188A JPH02151255A JP H02151255 A JPH02151255 A JP H02151255A JP 63302181 A JP63302181 A JP 63302181A JP 30218188 A JP30218188 A JP 30218188A JP H02151255 A JPH02151255 A JP H02151255A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- magnet
- rotor
- step motor
- yoke
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ａ、産業上の利用分野
本発明は、ステップモータに関し、特に、ステータにス
テータマグネットを設けることにより、ロータ及びステ
ータの形状を大とすることな（大巾なトルクアップを得
るようにするための新規な改良に関する。
テータマグネットを設けることにより、ロータ及びステ
ータの形状を大とすることな（大巾なトルクアップを得
るようにするための新規な改良に関する。
ｂ、 従来の技術
従来、用いられていたこの種のステップモータとしては
種々あるが、その中で代表的な構成について述べると、
第６図及び第７図にて示される本出願人の出願による特
開昭６１−２５４０５８号に開示されたステータを用い
て社内で製造されていたステップモータの構造を挙げる
ことができる。
種々あるが、その中で代表的な構成について述べると、
第６図及び第７図にて示される本出願人の出願による特
開昭６１−２５４０５８号に開示されたステータを用い
て社内で製造されていたステップモータの構造を挙げる
ことができる。
すなわち、図において符号１で示されるステータコイ、
ル１Ａを有するステータの前部側及び後部側には、前蓋
２及び後Ｍ３が設けられ、このステータｌが前蓋２及び
後Ｍ３によって挟持された状素鋼板を多数積層させた構
成よりなると共に、第７図及び第８図にて示されるよう
に、放射状に突出する多数のステータヨーク４を有する
と共に、これらの各ステータヨーク４の先端には、１隻
数の小ｒＢＪａが形成されている。
ル１Ａを有するステータの前部側及び後部側には、前蓋
２及び後Ｍ３が設けられ、このステータｌが前蓋２及び
後Ｍ３によって挟持された状素鋼板を多数積層させた構
成よりなると共に、第７図及び第８図にて示されるよう
に、放射状に突出する多数のステータヨーク４を有する
と共に、これらの各ステータヨーク４の先端には、１隻
数の小ｒＢＪａが形成されている。
前記前Ｍ２に設けられた軸受５及び後Ｍ３に設けられた
軸受６には、ロータ７を有する回転軸８が回転自在に設
けられており、各軸受５及び６とロータ７との間には、
スリーブ体９が介装して設けられている。
軸受６には、ロータ７を有する回転軸８が回転自在に設
けられており、各軸受５及び６とロータ７との間には、
スリーブ体９が介装して設けられている。
前記ロータ７は、複数の小歯１０ａを有する一対のロー
タヨーク１０及び各ロータヨーク１０間に設けられたロ
ータマグネット１１とから構成されている。
タヨーク１０及び各ロータヨーク１０間に設けられたロ
ータマグネット１１とから構成されている。
以上のような構成において、ステータコイル１人に駆動
信号を供給すると、各ステータヨーク４とロータ７の磁
気作用によって、ステータ１の極数に応じた所定角度の
ステップ回転を行うことができる。
信号を供給すると、各ステータヨーク４とロータ７の磁
気作用によって、ステータ１の極数に応じた所定角度の
ステップ回転を行うことができる。
Ｃ０発明が解決しようとする課題
従来のステップモータは、以上のように構成されていた
ため、次のような課題を有していた。
ため、次のような課題を有していた。
すなわち、ステータの構造が、多数の珪素鋼板瓦
を積層しｉ構成のみからなっているため、ロータからの
磁束がステータの小歯間で分散することになり、ロータ
のロータマグネットに対応するステータのステータヨー
クには、ロータの小歯に対応した部分からの磁束のみと
なり、モータとして十分有効なトルクを発生させること
が難しく、ステータ及びロータの形状を変えることなく
より大きいトルク発生を得ることは不可能であった。
磁束がステータの小歯間で分散することになり、ロータ
のロータマグネットに対応するステータのステータヨー
クには、ロータの小歯に対応した部分からの磁束のみと
なり、モータとして十分有効なトルクを発生させること
が難しく、ステータ及びロータの形状を変えることなく
より大きいトルク発生を得ることは不可能であった。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされた
もので、ステータにステータマグネットを設けることに
より、ロータ及びステータの形状を大とすることなく大
巾なトルクアップを得るようにしたステップモータを１
是（共することを目的とする。
もので、ステータにステータマグネットを設けることに
より、ロータ及びステータの形状を大とすることなく大
巾なトルクアップを得るようにしたステップモータを１
是（共することを目的とする。
ｄ、 課題を解決するための手段
本発明によるステップモータは、蓋に設けられたステー
タに巻回されたステータコイルと、前記蓋に回転自在に
設けられロータヨークとロータマグネットらなるロータ
を有する回転軸とよりなり、前記ステータメコイノＢｖ
ｌ！ｌＩ信号の供給により前記ロータが所定角度ずつス
テップ回転するようにしたものにおいて、前記ステータ
は、軸方向の中心位置で且つ前記ロータマグネットと対
応する位置に設けられたステータマグネットを有する構
成である。
タに巻回されたステータコイルと、前記蓋に回転自在に
設けられロータヨークとロータマグネットらなるロータ
を有する回転軸とよりなり、前記ステータメコイノＢｖ
ｌ！ｌＩ信号の供給により前記ロータが所定角度ずつス
テップ回転するようにしたものにおいて、前記ステータ
は、軸方向の中心位置で且つ前記ロータマグネットと対
応する位置に設けられたステータマグネットを有する構
成である。
ｅ、 作用
本発明によるステップモータにおいては、ステータの積
層方向である軸方向の中心位置で且つロータマグネット
と対応する位置において、ステータ内に挟持された状態
でステータマグネットが設けられているため、ロータと
ステータ間を流れる磁束の１が増大し、ギャップ磁束密
度の向上によるトルクの増大を得ることができ、従来と
同一形状のステップモータにおいても、約１，５倍のト
ルクアップを得ることができる。
層方向である軸方向の中心位置で且つロータマグネット
と対応する位置において、ステータ内に挟持された状態
でステータマグネットが設けられているため、ロータと
ステータ間を流れる磁束の１が増大し、ギャップ磁束密
度の向上によるトルクの増大を得ることができ、従来と
同一形状のステップモータにおいても、約１，５倍のト
ルクアップを得ることができる。
ｒ、 実施例
以下、図面と共に本発明によるステップモータの好適な
実施例について詳細に説明する。
実施例について詳細に説明する。
第１図から第５図までは、本発明によるステップモータ
を示すためのもので、第１図は全体構成を示す断面図、
第２図は要部の磁束の流れを示す構成図、第３図はステ
ータｌマグネットを示す構成因、第４図及び第５図は第
３図の他の実施例を示す構成図である。
を示すためのもので、第１図は全体構成を示す断面図、
第２図は要部の磁束の流れを示す構成図、第３図はステ
ータｌマグネットを示す構成因、第４図及び第５図は第
３図の他の実施例を示す構成図である。
尚、従来例と同−又は同等部分については同一符号を用
いて説明する。
いて説明する。
まず、第１図において符号ｌで示されているステータコ
イル１Ａを有するステータの前部側及び後部側には、前
蓋２及び後蓋３が設けられ、このステータｌが前Ｍ２及
び後Ｍ３によって挟持された状態で構成されている。
イル１Ａを有するステータの前部側及び後部側には、前
蓋２及び後蓋３が設けられ、このステータｌが前Ｍ２及
び後Ｍ３によって挟持された状態で構成されている。
前記テーク１は、磁性材よりなり、プレス成形された薄
い珪素鋼板を多数積層させた構成よりなると共に、第７
図の従来例にて示した構造と同様に、放射状に突出する
多数のステータヨーク４を有すると共に、これらの各ス
テータヨーク４の先端には、複数の小歯４ａが形成され
ている。
い珪素鋼板を多数積層させた構成よりなると共に、第７
図の従来例にて示した構造と同様に、放射状に突出する
多数のステータヨーク４を有すると共に、これらの各ス
テータヨーク４の先端には、複数の小歯４ａが形成され
ている。
前記ステータ１の積層方向である軸方向の中心位置で且
つ後述のロータマグネットと対応する位置には、ステー
タマグネット２０が挟持される状態にて設置すられてお
り、このステータマグネット２０は例えば約２ミリの厚
さＤを有して構成され、ステータＩの総厚ＤＴ勾１０〜
ＩＮすに対して約２０％位の厚さを有している。
つ後述のロータマグネットと対応する位置には、ステー
タマグネット２０が挟持される状態にて設置すられてお
り、このステータマグネット２０は例えば約２ミリの厚
さＤを有して構成され、ステータＩの総厚ＤＴ勾１０〜
ＩＮすに対して約２０％位の厚さを有している。
このステータマグネット２０は、第３図に示されるよう
に、全体形状が第７図で示すステータｌの全体形状と同
様に輪状の連結部２０ａを有し、ステータヨーク数に応
じた数のステータマグネット２０が各ステータヨーク４
に対応して一体に形成されている場合、又、第４図に示
されるように、ステータ１の各ステータヨーク４に対応
して、個に ４％独立して構成された舌片状のステータマグネット２
０を極数分添着して設けた場合、さらに、第５図にて示
されるように、第４図で示される舌片状のステータマグ
ネット２０の下端にステータヨーク４形状に応じた膨大
部２０ｂを形成した逆Ｔ字形状とし、各ステータヨーク
４に個々に添着しキ会練た場合等の構成とすることがで
きる。
に、全体形状が第７図で示すステータｌの全体形状と同
様に輪状の連結部２０ａを有し、ステータヨーク数に応
じた数のステータマグネット２０が各ステータヨーク４
に対応して一体に形成されている場合、又、第４図に示
されるように、ステータ１の各ステータヨーク４に対応
して、個に ４％独立して構成された舌片状のステータマグネット２
０を極数分添着して設けた場合、さらに、第５図にて示
されるように、第４図で示される舌片状のステータマグ
ネット２０の下端にステータヨーク４形状に応じた膨大
部２０ｂを形成した逆Ｔ字形状とし、各ステータヨーク
４に個々に添着しキ会練た場合等の構成とすることがで
きる。
前記前蓋２に設けられた軸受５及び後蓋３に設けられた
軸受６には、ロータ７を有する回転軸８が回転自在に設
けられており、各軸受５及び６とロータ７との間には、
スリーブ体９が介装して設けられている。
軸受６には、ロータ７を有する回転軸８が回転自在に設
けられており、各軸受５及び６とロータ７との間には、
スリーブ体９が介装して設けられている。
前記ロータ７は、複数の小歯１０ａを有する一対のロー
タヨークＩＯ及ヒ各ロータヨーク１０間に設けられたロ
ータマグネットｌｌとから構成されている。
タヨークＩＯ及ヒ各ロータヨーク１０間に設けられたロ
ータマグネットｌｌとから構成されている。
以上のような構成において、極数に対応した各ステータ
コイル１Ａに対して、順次、駆動パルスを供給すること
により、各ステータヨーク４とロータ７との公知の磁気
作用によって、ステータｌの極故に応じた所定角度（例
えば、８極の場合には１．８°ずつのステップ回転、１
６極の場合には０．９°ずつのステップ回転を行う）の
ステップ回転を行うことができるが、次に、ステータマ
グネット２０の採用によるトルクアップ動作について説
明する。
コイル１Ａに対して、順次、駆動パルスを供給すること
により、各ステータヨーク４とロータ７との公知の磁気
作用によって、ステータｌの極故に応じた所定角度（例
えば、８極の場合には１．８°ずつのステップ回転、１
６極の場合には０．９°ずつのステップ回転を行う）の
ステップ回転を行うことができるが、次に、ステータマ
グネット２０の採用によるトルクアップ動作について説
明する。
第２図は本発明のステータの１極分に相当する部分構造
、第９図は従来のステータの１極分に相当する部分構造
を示しており、まず、第９図の従来の場合、ロータマグ
ネット１１からの磁束Φ８は点線で示すような磁束ルー
プを流れ、ロータ１０とステータＩＩＪＩの一対のエア
ギャップＩＯＡ及びＩＯＢのうち、片側のエアギャップ
ＩＯＡ又は１０Ｂには磁束Φ□が流れる。
、第９図は従来のステータの１極分に相当する部分構造
を示しており、まず、第９図の従来の場合、ロータマグ
ネット１１からの磁束Φ８は点線で示すような磁束ルー
プを流れ、ロータ１０とステータＩＩＪＩの一対のエア
ギャップＩＯＡ及びＩＯＢのうち、片側のエアギャップ
ＩＯＡ又は１０Ｂには磁束Φ□が流れる。
又、ステータｌに巻回されたステータコイル１Ａにより
発生した磁束Φ１も各エアギャップＩＯＡ及び１（１Ｂ
に対して実線で示すように流れることにＪす、エアギャ
ップＩＯＡ又はＩＯＢを流れる磁束はΦ３＋Φ８となっ
て、この磁束に見合うトルクが発生する。
発生した磁束Φ１も各エアギャップＩＯＡ及び１（１Ｂ
に対して実線で示すように流れることにＪす、エアギャ
ップＩＯＡ又はＩＯＢを流れる磁束はΦ３＋Φ８となっ
て、この磁束に見合うトルクが発生する。
しかしながら、第２図に示す本発明によるステータｌに
はステータマグネット２０が設けられているため、従来
と同様に流れる磁束汐Φ８及びΦ８に加えて、ステータ
マグネット２０による磁束はΦ８も各エアギャップＩＯ
Ａ及び１０Ｂに作用することになり、合計としてはΦ３
＋Φ８＋Φ８の磁束が各エアギャップＬ（１Ａ及び１０
Ｂに各々作用し、従来のステータ構造に対して０８分だ
け磁束が増加することになり、実験の結果、従来構成の
約１．５倍のトルクを得ることができた。
はステータマグネット２０が設けられているため、従来
と同様に流れる磁束汐Φ８及びΦ８に加えて、ステータ
マグネット２０による磁束はΦ８も各エアギャップＩＯ
Ａ及び１０Ｂに作用することになり、合計としてはΦ３
＋Φ８＋Φ８の磁束が各エアギャップＬ（１Ａ及び１０
Ｂに各々作用し、従来のステータ構造に対して０８分だ
け磁束が増加することになり、実験の結果、従来構成の
約１．５倍のトルクを得ることができた。
尚、本実施例に用いるステータマグネット２０の材質と
しては、希土類、フェライト、ネオジウム等のマグネッ
ト粉末を含有した加工性のよいラバーマグネットを用い
た場合、又、通常の成型マグネットを用いた場合、何れ
も有効であることが確認できた。
しては、希土類、フェライト、ネオジウム等のマグネッ
ト粉末を含有した加工性のよいラバーマグネットを用い
た場合、又、通常の成型マグネットを用いた場合、何れ
も有効であることが確認できた。
ｇ、 発明の効果
本発明によるステップモータは、以上のように構成され
ているため、次のような効果を得ることができる。
ているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ステータにステータマグネットが介装されて
いるため、従来のロータマグネット及びステータコイル
による磁束に加えて、ステータマグネットによる磁束が
付加されるため、各エアギャップ間のエアギャップ磁束
密度が大となり、トルクアップに有効に作用することが
できる。
いるため、従来のロータマグネット及びステータコイル
による磁束に加えて、ステータマグネットによる磁束が
付加されるため、各エアギャップ間のエアギャップ磁束
密度が大となり、トルクアップに有効に作用することが
できる。
従って、大形化することなく小形構成のステップモータ
４犬形に相当するトルクを発生することができ、小形で
大形のトルクを必要とするニーズに十分に応じることが
でき、各種電子機器の小形化に大きく貢献することがで
きる。
４犬形に相当するトルクを発生することができ、小形で
大形のトルクを必要とするニーズに十分に応じることが
でき、各種電子機器の小形化に大きく貢献することがで
きる。
第１図から第５図までは、本発明によるステップモータ
を示すためのもので、第１図は全体構成を示す断面図、
第２図は要部の磁束の流れを示す＋１ζ成図、第３図は
ステータマグネットを示す構成図、第４図及び第５図は
第３図の他の実施例を示す構成図、第６図から第９図は
従来構成を示すもので、第６図は断面図、第７図はステ
ータの正面図、第８図は第７図の要部を示す拡大図、第
９図は要部の磁束の流れを示す構成図である。 ■はステータ、２，３はＭＥ、１Ａはステータコイル、
４はステータヨーク、７はロータ、８は回転１１１１．
１０はロータヨーク、ｌｌはロータマグネット、２０は
ステータマグネット、２０ｂは膨大部である。 特許出願人 多摩川精機株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 （１）はステータ ＋２，３１はＩ ＣｌＡｌ ｌ謡ステータコ−１’Ｊし く４）は又テータヨーク （７）はロータ （８）１は回転軸 （２０）はステータコイル・ント （２０ｂ）は月影大部 第７図 第９図
を示すためのもので、第１図は全体構成を示す断面図、
第２図は要部の磁束の流れを示す＋１ζ成図、第３図は
ステータマグネットを示す構成図、第４図及び第５図は
第３図の他の実施例を示す構成図、第６図から第９図は
従来構成を示すもので、第６図は断面図、第７図はステ
ータの正面図、第８図は第７図の要部を示す拡大図、第
９図は要部の磁束の流れを示す構成図である。 ■はステータ、２，３はＭＥ、１Ａはステータコイル、
４はステータヨーク、７はロータ、８は回転１１１１．
１０はロータヨーク、ｌｌはロータマグネット、２０は
ステータマグネット、２０ｂは膨大部である。 特許出願人 多摩川精機株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 （１）はステータ ＋２，３１はＩ ＣｌＡｌ ｌ謡ステータコ−１’Ｊし く４）は又テータヨーク （７）はロータ （８）１は回転軸 （２０）はステータコイル・ント （２０ｂ）は月影大部 第７図 第９図
Claims (5)
- （１） 蓋（２，３）に設けられたステータ（１）に巻
回されたステータスコイル（１Ａ）と、前記蓋（２，３
）に回転自在に設けられロータヨーク（１０）とロータ
マグネツト（１１）からなるロータ（７）を有する回転
軸（８）とよりなり、前記ステータコイル（１Ａ）への
駆動信号の供給により前記ロータ（７）が所定角度ずつ
ステツプ回転するようにしたステツプモータにおいて、
前記ステータ（１）は、軸方向の中心位置で且つ前記ロ
ータマグネツト（１１）と対応する位置に設けられたス
テータマグネツト（２０）を有し、前記ステータマグネ
ツト（２０）によつて前記ステータ（１）とロータ（７
）間のギャツプ磁束密度を向上させるように構成したこ
とを特徴とするステツプモータ。 - （２） 前記ステータマグネツト（２０）は、前記ステ
ータ（１）の形成とほぼ同一に一体形成され、ステータ
ヨーク（４）に対応して内方に突出して構成されている
ことを特徴とする請求項１記載のステツプモータ。 - （３） 前記ステータマグネツト（２０）は、ステータ
（１）のステータヨーク数に対応した数の各々独立した
構成よりなり、前記ステータヨーク（４）に設けられて
いることを特徴とする請求項１記載のステツプモータ。 - （４） 前記ステータマグネツト（２０）は、その一端
に前記ステータヨーク（４）に対応した膨大部（２０）
を一体に有することを特徴とする請求項３記載のステツ
プモータ。 - （５） 前記ステータマグネツト（２０）は、ラバーマ
グネットからなることを特徴とする請求項１乃至４の何
れかに記載のステツプモータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302181A JPH02151255A (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | ステップモータ |
| US07/332,298 US4963775A (en) | 1988-12-01 | 1989-03-31 | Stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302181A JPH02151255A (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | ステップモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02151255A true JPH02151255A (ja) | 1990-06-11 |
Family
ID=17905908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63302181A Pending JPH02151255A (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | ステップモータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4963775A (ja) |
| JP (1) | JPH02151255A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119755200A (zh) * | 2025-01-06 | 2025-04-04 | 北京航空航天大学 | 一种具有径向抑振作用的主被动磁轴承结构 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2054194T3 (es) * | 1990-10-22 | 1994-08-01 | Siemens Ag | Motor y/o generador que trabaja segun el principio de reluctancia. |
| GB9200792D0 (en) * | 1992-01-15 | 1992-03-11 | Macon Management & Design Ltd | A motor |
| JP3182502B2 (ja) * | 1996-06-03 | 2001-07-03 | 多摩川精機株式会社 | ハイブリッド型ステップモータ |
| KR100701550B1 (ko) * | 2005-05-24 | 2007-03-30 | 한국과학기술연구원 | 베어링리스 스텝모터 |
| US9531236B2 (en) | 2011-06-02 | 2016-12-27 | Calnetix Technologies, Llc | Arrangement of axial and radial electromagnetic actuators |
| US9214849B2 (en) | 2013-01-30 | 2015-12-15 | Lin Engineering | Hybrid step motor |
| US9683601B2 (en) * | 2013-03-14 | 2017-06-20 | Calnetix Technologies, Llc | Generating radial electromagnetic forces |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3757150A (en) * | 1972-02-29 | 1973-09-04 | Novi Pb Sa | Direct current traction motor |
| US4712028A (en) * | 1984-05-21 | 1987-12-08 | Sigma Instruments, Inc. | Magnetically assisted stepping motor |
| SU1415352A1 (ru) * | 1987-01-12 | 1988-08-07 | Предприятие П/Я Р-6721 | Шаговый электродвигатель |
| JPH095858A (ja) * | 1995-06-26 | 1997-01-10 | Olympus Optical Co Ltd | カメラの磁気記録装置 |
-
1988
- 1988-12-01 JP JP63302181A patent/JPH02151255A/ja active Pending
-
1989
- 1989-03-31 US US07/332,298 patent/US4963775A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119755200A (zh) * | 2025-01-06 | 2025-04-04 | 北京航空航天大学 | 一种具有径向抑振作用的主被动磁轴承结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4963775A (en) | 1990-10-16 |
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