JPH02168842A - ４相ハイブリッド形ステッピングモータ - 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】 「産業上の利用分野］ 本発明はインデックスやデバイダ−等の端数のないステ
ップ角を必要とする用途に好適な４相ハイブリッド形ス
テツピングモータに関するものである。

［従来の技術］ 従来のハイブリッド形ステッピングモータとしては２相
が主流を占めており、たとえば第４図のように構成され
ている。

同図において、１は固定子ハウジング、２は固定子鉄心
で、これは磁極２−１〜２−８を構成されている。

２−１０は各磁極の内周に形成された極歯である。

３は固定子巻線で、前記各磁極に３−１〜３−８で示す
ように巻かれている。

これら固定子鉄心２．固定子巻線３で固定子Ｓが構成さ
れる。

４．４′はエンＩ・ブラケット、５，５”は軸受である
。

６は回転子軸、７，８はそれぞれ回転子磁極７−１０と
８−１０はそれぞれ回転子磁極７．８の外周に形成され
た極歯、９は永久磁石である。

これら６〜９で回転子Ｒが構成される。

［発明が解決しようとする課題］ ステッピングモータのステップ角θ５は、固定子巻線の
相数Ｐと回転子磁極に設けた極歯数Ｚによって　（１）
式のように定められ。

θｌ］−１８０／ＰＺ（度）・・・・（１）ところでフ
インデックスやデバイダ−駆動用に使用されるステッピ
ングモータでは、その機械の性質」二から、ステップ角
を端数のない割り切れる数値にする必要があるか、たと
えば、０，２〜１．５度といった微小角を設定すること
は（１）式から判るように可成り困難であった。

本発明はこのような従来のものの課題を解決するように
した４相ハイブリッド形ステッピングモータを提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は基本的には当該ステッピングモータの回転子磁
極の極歯数を３０の倍数に設定しな４相ハイブリッド形
ステツピンクモータに関する。

また、さらに、当該ステッピングモータの固定子の磁極
数を１６個設け７この固定子磁極の各磁極の配設角度を α−２２，５（：ｌ；６／Ｚ） β−２２，５（］±１０／Ｚ） の条件を満足する２種類の角度α、βによってα、α１
β、α、α、β、α、βの順序の角度となるように１８
０度の区間に配置される８個の磁極を配分して形成し、
これと点対称となるように他方の８個の磁極も同様に配
列するように構成した４相ハイブリッド形ステツピング
モータに関するものである。

［実施例］ 以下第１図〜第２図に示ず一実施例について本発明を具
体的に説明する。

第１図は本発明を適用した４相のハイブリット形ステッ
ピングモータの固定子を示す平面図である。

本発明者はこれまでの各種ステッピングモータの設計の
経験を活かして考察している過程で１本発明の基本的な
技術思想として１回転子磁極の極歯数Ｚを３０の倍数即
ち Ｚ＝３０ｍ・・・・・　・・　　（２）（ｍは正の整数
ン としたとき７ステツプ角θ８は４相だからθ、＝４５／
Ｚ（度）　・・　・（３）で定まるため、第２図示の第
１表に示すような実用性のある割り切れるステップ角が
得られることを発明した。

また、さらにこの技術思想を基礎にして、各種用途に適
用するステッピングモータとしての適正な微小角を得る
ようにするため、固定子は１６極とし、４相巻線を施し
、１６極の磁極の満足すべき配設のための次の条件を考
えた。即ち。

α−２２，５（１１６／Ｚ）・・・・（４）β−２２，
５（１±１０／Ｚ）・・・（５）の条件を満足する２種
類の角度α、βによって第１図示のように 一 α、α、β、α、α、β、α、βの順序の角度となるよ
うに固定子の１８０度の区間に配置される８個の磁極を
配分して形成し、これと点対称となるように他方の８個
の磁極も同様に配列するように構成するものである。

１、作用コ 本発明のステッピングモータは上記のように構成され、
固定子巻線に対し４相の電力を供給して励磁すると、前
記（２）式で決まるステップ角θＢでステップ駆動され
る。

参考迄に、］６極のハイブリッド形ステッピンクモータ
に本発明を適用し ｍ＝　４．　Ｚ＝　１２０．θ、＝＝　０．３７５度と
した場合の設計例を示すと、第３図示の第２表に示すよ
うになる。

同図第２表において、各記号は次の内容を表わすもので
ある。

ｎ：　１６個の各磁極の番号 Ｐ：３６０度を　１６等分した歯の部分でないコイルの
巻かれるスロワｌ〜を構成する部分の角変位置 Ａ・各１６極の先端の歯の位置であり、各１６極の例え
ば、同１番目の歯間の角度位置Ａ　：Ａに対応するもう
１つの位置例 ＡＩ、−Ａ、、−１→α−２１．３７５度β＝　２４．
３７５度 Ａ、−Ａ、、→α−２３．６２５度 β＝　２０．６２５度 同図表から分かる通り、微小角０．３７５度におけるス
テッピングモータをその適用用途に応じて各種の設計条
件中から最適のものを選択すれば良く、可成りその設計
条件に自由度があることが示されている。

［発明の効果］ 本発明の４相ハイブリッド形ステツピングモータは、基
本的には回転子磁極の極歯を３０の倍数となるよう設定
することであり、さらに、これに実用性を持たせるため
に、上記のように固定子磁極を１６極とし、その各磁極
の配設角度を２種類の角度α２βで定まる特定の条件を
満足するように構成したものであり１次のような優れた
効果を有する。

■実用的な１割り切れる数値となるステップ角の設定が
容易にできるため、インデックスやデバイダ−の用途に
使用されるステッピングモータの設計・製作が容易とな
った。

■小型な構成で、微小となるステップ角を製作できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すもので、この
内、第１図は固定子磁極の配設条件を示す縦断側面図、
第２図は回転子磁極の極歯数とステップ角の関係を示す
図表（第１表）、第３図はｍ＝　４．２＝　１２０　　
θＩｌ＝　０．３７５度とした場合の本発明ステッピン
グモータの設計条件を示す図表（第２表）である。 又　第４図は従来例を示すもので、その内（イ）は縦断
正面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ＠面図である。 Ｓ：固定子 １０−１．１（１２゜ ：固定子磁極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．当該ステッピングモータの回転子磁極に形成する極
   歯を３０の倍数に設定するようにしたことを特徴とする
   ４相ハイブリッド形ステッピングモータ。
2. ２．当該ステッピングモータの固定子の磁極数を１６個
   設け， この固定子磁極の各磁極の配設角度を α＝２２．５（１±６／Ｚ） β＝２２．５（１±１０／Ｚ） の条件を満足する２種類の角度α，βによって，α，α
   ，β，α，α，β，α，βの順序の角度となるように１
   ８０度の区間に配置される８個の磁極を配分して形成し
   ，これと点対称となるように他方の８個の磁極も同様に
   配列するように構成した請求項１記載の４相ハイブリッ
   ド形ステッピングモータ。