JPH0311184B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0311184B2 JPH0311184B2 JP56104875A JP10487581A JPH0311184B2 JP H0311184 B2 JPH0311184 B2 JP H0311184B2 JP 56104875 A JP56104875 A JP 56104875A JP 10487581 A JP10487581 A JP 10487581A JP H0311184 B2 JPH0311184 B2 JP H0311184B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pole
- rotor
- core
- outer diameter
- poles
- 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.)
- Expired - Lifetime
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
- H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
- H02K37/14—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
- H02K37/18—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures of homopolar type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
本発明はステツピングモータに係り、角形状の
ハイブリツド形ステツピングモータにおけるステ
ータコアに形成した４個のポールにボビンに巻回
したコイルを巻装する構成に関する。 従来のパーマネントマグネツトハイブリツド形
のミニアングルステツピングモータは、1.8゜或は
3.6゜などのステツプ角を有する形式が多いが第１
図に示すようにコア１の内周縁には対称位置に８
個のポール２が突出されており、この各ポール２
にコイルを巻回する構成となつており、この構成
ではコア１の外形を角形にすると各角隅部にコア
として機能しない部分３があり、またコアの内周
縁には８個のポール２を突出させるためポール２
間のコイルを巻回するスリツト面積が小さくな
り、しかもポール２はコア１の中心に向つている
ためコイルを巻回するスリツト部４の開口部とな
る各ポール２の先端部間の間隙５は狭く、コイル
を各ポール２に巻回することが困難で、作業性が
悪く、コストアツプとなるばかりでなく、生産数
量を増加させることができなかつた。 このため第２図に示すように角形コア６の各辺
部７の内側辺縁８からそれぞれポール９を突出さ
せ、各ポール９間の間隙を拡げてコイルの巻回を
容易にする構成が考えられるが、各ポール９はそ
れぞれステツプ角に応じて偏位されているため、
各辺部７の内側辺縁８に対称状に形成されず、各
ポール９にコイル１０をそれぞれ巻回した場合無
駄な空間１１が形成され、特にステツプ角に対応
する回転子の凹部が奇数の場合特にこの傾向が著
しく、コアに対するコイル量が少く、電気装荷が
少く、トルクも小さくなる欠点を有している。 また従来はコア６のポール９に絶縁被覆を形成
したコイル導線を環状に巻回して嵌着する方法或
はポール９に二つ割に分割した絶縁筒を嵌着して
コイル導線を巻回する構成で、コイルの装着作業
性が悪い欠点を有している。 本発明は上記点に鑑みなされたもので、コイル
を最大として、同一サイズのステツピングモータ
として最も効率のよい機械出力が得られるステツ
ピングモータを提供するものである。 本発明の構成は各辺部の内側辺縁の中央部にそ
れぞれ先端にステツプ角に応じた複数の凸部を有
するポールを突設した略正方形枠状の角形ステー
タコアと、このコアの各ポールにそれぞれ嵌合さ
れこのコアの各辺部の内側辺縁に沿つてそれぞれ
配設されるボビンに巻回された４個のコイルと、
この各コイルに囲繞された空間に配設され前記ポ
ールの凸部に対応するステツプ角に応じて周囲に
凸部を形成した回転子とを具備し、前記ポールの
幅と回転子の外径との比を0.3乃至0.5とし、前記
ポールの高さを前記回転子の外径の0.24乃至0.5
倍としてなるものである。 次に本発明の一実施例を４相でステツプ角θが
３ 3/14°でかつ回転子には凸部が28個等間隔で
周面に形成されているステツピングモータについ
て説明する。 第３図乃至第６図において、２０は積層または
一体成型のステータコアで、略正方形枠状に角形
に形成され、各辺部２１，２１，２１，２１の内
側辺縁２２の略中央部にはそれぞれポール２３，
２４，２５，２６が突出されている。この各ポー
ル２３，２４，２５，２６の高さｈは後述の回転
子２７の外径Ｄの0.24乃至0.5倍とし、このポー
ル２３，２４，２５，２６の先端縁には４つの凸
部２８，２９，３０，３１がそれぞれ歯状に形成
されている。この第１のポール２３は４つの凸部
２８，２９，３０，３１が辺縁２２の中央部に垂
直方向の中心線l1−l1より左右対称となるように
均等に形成されている。また左右の第２のポール
２４と第３のポール２５には互いにコア２０の垂
直方向の中心線l1−l1から左右対称に４つの凸部
２８，２９，３０，３１が形成され、この凸部２
８，２９，３０，３１はコア２０の水平方向の中
心線l2−l2よりステツプ角θ゜分前記第１のポール
２３側に近い方向に偏位して形成されている。ま
た前記第１のポール２３と対向する第４のポール
２６は４つの凸部２８，２９，３０，３１が垂直
方向の中心線l1−l1からステツプ角θ゜の２倍の角
度2θ゜の角度分第３のポール２５側に偏位されて
いる。そしてこの各ポール２３，２４，２５，２
６の凸部２８，２９，３０，３１はコア２０の中
心に向つて形成されており、θ゜偏位した第２のポ
ール２４と第３のポール２５との第１のポール２
３側、および2θ゜偏位した第４のポール２６の第
３のポール２５側は第７図に鎖線で示す部分を切
削して中心線l2−l2，l1−l1と平行としこの凸部３
１を形成する凹部３２は鎖線位置からポール２
４，２５，２６の幅方向の中心に向つて偏位され
ている。 次に３３，３４，３５，３６はそれぞれコイル
３７を巻回したボビンで、前記コア２０の各ポー
ル２３，２４，２５，２６に嵌合装着されるよう
になつている。この第１および第４のポール２
３，２６に装着されるボビン３３，３６にはバイ
フアイラー巻きにてＡ相、相のコイル３７が巻
回され、第２および第３のポール２４，２５に装
着されるボビン３４，３５にはバイフアイラー巻
きにてＢ相、相のコイル３７が巻回されてい
る。 この各ボビン３３，３４，３５，３６の厚みａ
はポールの先端部からのポールの突出方向と直交
する垂直線とこのポールに隣接したポールの隣接
側縁との距離例えば第２のポール２４の先端部か
らの垂直線とこの第２のポール２４に隣接した第
４のポール２６の第２のポール２４側の側縁３８
との距離ｂと略等しくとり、またボビン３３，３
４，３５，３６の幅ｃをコア２０の各辺部２１の
内側辺縁２２間の距離ｄからボビン３３，３４，
３５，３６の厚みａの２倍を差引いた値とほぼ等
しくなるようにする。 また各ボビン３３，３４，３５，３６の幅ｃを
相対するポールの先端縁間の距離例えば第２のポ
ール２４と第３のポール２５との先端縁間の距離
ｅと略等しくする。言換えれば、コア２０の相対
する内側辺縁２２間の距離ｄから相対するポール
の高さｈの和を差引いた距離例えば辺縁２２間の
距離から第１のポール２３と第４のポール２６と
の高さ2hを差引いた距離ｅと略等しく形成し、
また各ボビン３３，３４，３５，３６の厚みａは
後述の回転子２７の外径Ｄより薄くかつポール２
３，２４，２５，２６の高さｈと略等しく形成す
るようにしてもよい。 次に前記回転子２７は前記各ポール２３，２
４，２５，２６に巻装されたコイル３７に囲繞さ
れた空間部３９に配設され、この回転子２７は円
盤状の永久磁石４０とこの永久磁石４０を挾んで
設けられた円盤状の磁性体４１，４２とにて形成
され、この磁性体４１，４２の外周面には28個の
凸部４３が等間隔に形成され、この上下の磁性体
４１，４２の凸部４３は凸部４３の２分の１すな
わちステツプ角θ゜の２分の１円周方向に偏位され
ている。 またこの回転子２７の回転軸４４は後述のフレ
ーム５２，５３に設けたベアリング軸受４５，４
６に回転自在に軸支される。 また前記各ボビン３３，３４，３５，３６の上
辺部にはそれぞれボビン３３，３４，３５，３６
に巻回されたコイル３７の引出線を接続した端子
ピン６４をプリント配線基板４７の接続孔４８に
挿通して接続する。 またこの配線基板４７にはコネクタ４９の端子
ピン５０を接続する。 また前記コア２０の各ポール２３，２４，２
５，２６に嵌合したボビン３３，３４，３５，３
６の少くとも対角位置例えば第１のポール２３と
第２のポール２４との間および第３のポール２５
と第４のポール２６との間にそれぞれフイルム状
の抜け止め阻止片５１の両端を係止して各ボビン
３３，３４，３５，３６を抜け止め阻止する。 また５２，５３はモータフレームで、このフレ
ーム５２，５３は前記コア２０の上下面に嵌合さ
れるようになつている。 また下側のモータフレーム５３の内面には前記
ボビン３３，３４，３５，３６の内面側に係合す
る保持突起５４が突設されている。なお前記配線
基板４７を用いずにコイル３７の引出線に直接導
線を接続した場合には上側のモータフレーム５２
の内面にもボビン３３，３４，３５，３６の内面
に係合してボビン３３，３４，３５，３６の移動
を保持する突起を突設する。この上下のフレーム
５２，５３をコア２０を貫通したボルト５５にて
締着固定する。 また５６は鉄板などの磁性材にて形成したシー
ルド板で、略十字状に形成され中央部に前記回転
軸４４の出力軸部５７を挿通する挿通孔５８を形
成した基板部５９とこの基板部５９の各突部６０
から延出折曲された突片部６１とこの各突片部６
１から一つの突片部６１を除いて延出折曲された
係合片部６２とからなり、このシールド板５６の
基板部５９を下部フレーム５３の外面に当接し、
各突片部６０を上下のフレーム５２，５３の各外
周面およびコア２０の各外周面に前記各ポール２
３，２４，２５，２６の位置に対応して形成した
係合溝６３に係合し、前記コネクタ４９の位置を
除いて上部フレーム５２の上面外面の周辺部に形
成した係合溝６３に係合片部６２を係止し、ポー
ル２３，２４，２５，２６部において特に出力軸
部５７側に磁気飽和による磁気漏洩を防止するよ
うになつている。 次にこの実施例の作用について説明する。 まず第１のポール２３と第４のポール２６に装
着されているコイル３７，３７のＡ相を励磁する
と例えば第１のポール２３はＳ極となり、第４の
ポール２６はＮ極となり、第１のポール２３には
回転子２７の一方の磁性体４１の凸部４３が吸引
され、第４のポール２６には回転子２７の他方の
磁性体４２の凸部４３が吸引され、ステツプ角θ゜
回転し、次いで第２のポール２４と第３のポール
２５に装着されているコイル３７，３７のＢ相を
励磁すると、第２のポール２４はＮ極となり、第
３のポール２５はＳ極となり、第２のポール２４
には回転子２７の他方の磁性体４２の凸部４３が
吸引され、第３のポール２５に回転子２７の一方
の磁性体４１の凸部４３が吸引され回転子２７は
θ゜回転し、次いで第１のポール２３と第４のポー
ル２６のコイル３７，３７の相を励磁すると、
第１のポール２３はＮ極となり、第４のポール２
６はＳ極となり、第１のポール２３には回転子２
７の他方の磁性体４２の凸部４３が吸引され、第
４のポール２６には回転子２７の一方の磁性体４
１の凸部４３が吸引され、ステツプ角θ゜回転し、
引続き第２のポール２４と第３のポール２５のコ
イル３７，３７の相に励磁すると、第２のポー
ル２４はＳ極となり、第３のポール２５はＮ極と
なり、第２のポール２４には回転子２７の一方の
磁性体４１の凸部４３が吸引され、第３のポール
２５に回転子２７の他方の磁性体４２の凸部４３
が吸引され、回転子２７はθ゜回転し、この動作が
反復され、回転子２７はステツプして回転され
る。 そして各ポール２３，２４，２５，２６で起き
た磁気飽和で回転軸４４の出力軸部５７側に集中
する漏洩磁束はシールド板５６の基板部５９と各
突片部６１とによつて漏洩が防止される。 また組立てに際しては、各ボビン３３，３４，
３５，３６に突設した端子ピン６４をプリント配
線基板４７の接続孔４８に挿通して半田付け接続
することによりボビン３３，３４，３５，３６が
位置決め保持されるとともに配線が簡単にでき、
誤配線のおそれがなく、また接続不良を防止でき
る。さらにこの配線基板４７にコネクタ４９を接
続することにより外部導線の接続も確実にでき
る。 また対角線上に位置する隣接ポール間例えば第
１のポール２３と第２のポール２４との側縁と第
３のポール２５と第４のポール２６との側縁とに
抜け止め阻止片５１の両端を係止するのみで各ボ
ビン３３，３４，３５，３６は確実に固定され
る。 さらにコア２０に嵌合したフレーム５３の保持
突起５４がボビン３３，３４，３５，３６の内面
側に係合され、ボビン３３，３４，３５，３６が
位置決め保持される。 またコア２０の各ポール２３，２４，２５，２
６のうち中心がθ゜または2θ゜偏位したポール２３，
２４，２５，２６は先端縁の偏位側の凸部３１の
側縁を切欠いて中心軸と平行にしこの凸部３１を
形成する凹部３２を中心側に偏位させることによ
り各ポール２３，２４，２５，２６の非対称の配
列によつてコイル３７の巻装時に生じる空間を少
くすることができる。 次に前記各ボビン３３，３４，３５，３６の厚
みａを相対するポール２３，２４，２５，２６の
先端部からの垂直線とこのポールに隣接したポー
ルの隣接側縁との距離ｂと略等しくとり、ボビン
３３，３４，３５，３６の幅ｃをコア２０の各辺
部２１の内側辺縁２２間の距離ｄからボビン３
３，３４，３５，３６の厚さの２倍を差引いた値
と略等しくした場合におけるポールの高さｈと回
転子の外径Ｄとの関係について説明する。 コア２０の各相対する辺部２１の内側辺縁２２
間の距離ｄを34mmとし、ポール２３，２４，２
５，２６の幅ｆと回転子２７の外径Ｄとの比を
0.45とし、隣接するポール間に収納されるコイル
の２分の１の収納面積をみると次の表および第８
図１乃至１６に示すようになる。
ハイブリツド形ステツピングモータにおけるステ
ータコアに形成した４個のポールにボビンに巻回
したコイルを巻装する構成に関する。 従来のパーマネントマグネツトハイブリツド形
のミニアングルステツピングモータは、1.8゜或は
3.6゜などのステツプ角を有する形式が多いが第１
図に示すようにコア１の内周縁には対称位置に８
個のポール２が突出されており、この各ポール２
にコイルを巻回する構成となつており、この構成
ではコア１の外形を角形にすると各角隅部にコア
として機能しない部分３があり、またコアの内周
縁には８個のポール２を突出させるためポール２
間のコイルを巻回するスリツト面積が小さくな
り、しかもポール２はコア１の中心に向つている
ためコイルを巻回するスリツト部４の開口部とな
る各ポール２の先端部間の間隙５は狭く、コイル
を各ポール２に巻回することが困難で、作業性が
悪く、コストアツプとなるばかりでなく、生産数
量を増加させることができなかつた。 このため第２図に示すように角形コア６の各辺
部７の内側辺縁８からそれぞれポール９を突出さ
せ、各ポール９間の間隙を拡げてコイルの巻回を
容易にする構成が考えられるが、各ポール９はそ
れぞれステツプ角に応じて偏位されているため、
各辺部７の内側辺縁８に対称状に形成されず、各
ポール９にコイル１０をそれぞれ巻回した場合無
駄な空間１１が形成され、特にステツプ角に対応
する回転子の凹部が奇数の場合特にこの傾向が著
しく、コアに対するコイル量が少く、電気装荷が
少く、トルクも小さくなる欠点を有している。 また従来はコア６のポール９に絶縁被覆を形成
したコイル導線を環状に巻回して嵌着する方法或
はポール９に二つ割に分割した絶縁筒を嵌着して
コイル導線を巻回する構成で、コイルの装着作業
性が悪い欠点を有している。 本発明は上記点に鑑みなされたもので、コイル
を最大として、同一サイズのステツピングモータ
として最も効率のよい機械出力が得られるステツ
ピングモータを提供するものである。 本発明の構成は各辺部の内側辺縁の中央部にそ
れぞれ先端にステツプ角に応じた複数の凸部を有
するポールを突設した略正方形枠状の角形ステー
タコアと、このコアの各ポールにそれぞれ嵌合さ
れこのコアの各辺部の内側辺縁に沿つてそれぞれ
配設されるボビンに巻回された４個のコイルと、
この各コイルに囲繞された空間に配設され前記ポ
ールの凸部に対応するステツプ角に応じて周囲に
凸部を形成した回転子とを具備し、前記ポールの
幅と回転子の外径との比を0.3乃至0.5とし、前記
ポールの高さを前記回転子の外径の0.24乃至0.5
倍としてなるものである。 次に本発明の一実施例を４相でステツプ角θが
３ 3/14°でかつ回転子には凸部が28個等間隔で
周面に形成されているステツピングモータについ
て説明する。 第３図乃至第６図において、２０は積層または
一体成型のステータコアで、略正方形枠状に角形
に形成され、各辺部２１，２１，２１，２１の内
側辺縁２２の略中央部にはそれぞれポール２３，
２４，２５，２６が突出されている。この各ポー
ル２３，２４，２５，２６の高さｈは後述の回転
子２７の外径Ｄの0.24乃至0.5倍とし、このポー
ル２３，２４，２５，２６の先端縁には４つの凸
部２８，２９，３０，３１がそれぞれ歯状に形成
されている。この第１のポール２３は４つの凸部
２８，２９，３０，３１が辺縁２２の中央部に垂
直方向の中心線l1−l1より左右対称となるように
均等に形成されている。また左右の第２のポール
２４と第３のポール２５には互いにコア２０の垂
直方向の中心線l1−l1から左右対称に４つの凸部
２８，２９，３０，３１が形成され、この凸部２
８，２９，３０，３１はコア２０の水平方向の中
心線l2−l2よりステツプ角θ゜分前記第１のポール
２３側に近い方向に偏位して形成されている。ま
た前記第１のポール２３と対向する第４のポール
２６は４つの凸部２８，２９，３０，３１が垂直
方向の中心線l1−l1からステツプ角θ゜の２倍の角
度2θ゜の角度分第３のポール２５側に偏位されて
いる。そしてこの各ポール２３，２４，２５，２
６の凸部２８，２９，３０，３１はコア２０の中
心に向つて形成されており、θ゜偏位した第２のポ
ール２４と第３のポール２５との第１のポール２
３側、および2θ゜偏位した第４のポール２６の第
３のポール２５側は第７図に鎖線で示す部分を切
削して中心線l2−l2，l1−l1と平行としこの凸部３
１を形成する凹部３２は鎖線位置からポール２
４，２５，２６の幅方向の中心に向つて偏位され
ている。 次に３３，３４，３５，３６はそれぞれコイル
３７を巻回したボビンで、前記コア２０の各ポー
ル２３，２４，２５，２６に嵌合装着されるよう
になつている。この第１および第４のポール２
３，２６に装着されるボビン３３，３６にはバイ
フアイラー巻きにてＡ相、相のコイル３７が巻
回され、第２および第３のポール２４，２５に装
着されるボビン３４，３５にはバイフアイラー巻
きにてＢ相、相のコイル３７が巻回されてい
る。 この各ボビン３３，３４，３５，３６の厚みａ
はポールの先端部からのポールの突出方向と直交
する垂直線とこのポールに隣接したポールの隣接
側縁との距離例えば第２のポール２４の先端部か
らの垂直線とこの第２のポール２４に隣接した第
４のポール２６の第２のポール２４側の側縁３８
との距離ｂと略等しくとり、またボビン３３，３
４，３５，３６の幅ｃをコア２０の各辺部２１の
内側辺縁２２間の距離ｄからボビン３３，３４，
３５，３６の厚みａの２倍を差引いた値とほぼ等
しくなるようにする。 また各ボビン３３，３４，３５，３６の幅ｃを
相対するポールの先端縁間の距離例えば第２のポ
ール２４と第３のポール２５との先端縁間の距離
ｅと略等しくする。言換えれば、コア２０の相対
する内側辺縁２２間の距離ｄから相対するポール
の高さｈの和を差引いた距離例えば辺縁２２間の
距離から第１のポール２３と第４のポール２６と
の高さ2hを差引いた距離ｅと略等しく形成し、
また各ボビン３３，３４，３５，３６の厚みａは
後述の回転子２７の外径Ｄより薄くかつポール２
３，２４，２５，２６の高さｈと略等しく形成す
るようにしてもよい。 次に前記回転子２７は前記各ポール２３，２
４，２５，２６に巻装されたコイル３７に囲繞さ
れた空間部３９に配設され、この回転子２７は円
盤状の永久磁石４０とこの永久磁石４０を挾んで
設けられた円盤状の磁性体４１，４２とにて形成
され、この磁性体４１，４２の外周面には28個の
凸部４３が等間隔に形成され、この上下の磁性体
４１，４２の凸部４３は凸部４３の２分の１すな
わちステツプ角θ゜の２分の１円周方向に偏位され
ている。 またこの回転子２７の回転軸４４は後述のフレ
ーム５２，５３に設けたベアリング軸受４５，４
６に回転自在に軸支される。 また前記各ボビン３３，３４，３５，３６の上
辺部にはそれぞれボビン３３，３４，３５，３６
に巻回されたコイル３７の引出線を接続した端子
ピン６４をプリント配線基板４７の接続孔４８に
挿通して接続する。 またこの配線基板４７にはコネクタ４９の端子
ピン５０を接続する。 また前記コア２０の各ポール２３，２４，２
５，２６に嵌合したボビン３３，３４，３５，３
６の少くとも対角位置例えば第１のポール２３と
第２のポール２４との間および第３のポール２５
と第４のポール２６との間にそれぞれフイルム状
の抜け止め阻止片５１の両端を係止して各ボビン
３３，３４，３５，３６を抜け止め阻止する。 また５２，５３はモータフレームで、このフレ
ーム５２，５３は前記コア２０の上下面に嵌合さ
れるようになつている。 また下側のモータフレーム５３の内面には前記
ボビン３３，３４，３５，３６の内面側に係合す
る保持突起５４が突設されている。なお前記配線
基板４７を用いずにコイル３７の引出線に直接導
線を接続した場合には上側のモータフレーム５２
の内面にもボビン３３，３４，３５，３６の内面
に係合してボビン３３，３４，３５，３６の移動
を保持する突起を突設する。この上下のフレーム
５２，５３をコア２０を貫通したボルト５５にて
締着固定する。 また５６は鉄板などの磁性材にて形成したシー
ルド板で、略十字状に形成され中央部に前記回転
軸４４の出力軸部５７を挿通する挿通孔５８を形
成した基板部５９とこの基板部５９の各突部６０
から延出折曲された突片部６１とこの各突片部６
１から一つの突片部６１を除いて延出折曲された
係合片部６２とからなり、このシールド板５６の
基板部５９を下部フレーム５３の外面に当接し、
各突片部６０を上下のフレーム５２，５３の各外
周面およびコア２０の各外周面に前記各ポール２
３，２４，２５，２６の位置に対応して形成した
係合溝６３に係合し、前記コネクタ４９の位置を
除いて上部フレーム５２の上面外面の周辺部に形
成した係合溝６３に係合片部６２を係止し、ポー
ル２３，２４，２５，２６部において特に出力軸
部５７側に磁気飽和による磁気漏洩を防止するよ
うになつている。 次にこの実施例の作用について説明する。 まず第１のポール２３と第４のポール２６に装
着されているコイル３７，３７のＡ相を励磁する
と例えば第１のポール２３はＳ極となり、第４の
ポール２６はＮ極となり、第１のポール２３には
回転子２７の一方の磁性体４１の凸部４３が吸引
され、第４のポール２６には回転子２７の他方の
磁性体４２の凸部４３が吸引され、ステツプ角θ゜
回転し、次いで第２のポール２４と第３のポール
２５に装着されているコイル３７，３７のＢ相を
励磁すると、第２のポール２４はＮ極となり、第
３のポール２５はＳ極となり、第２のポール２４
には回転子２７の他方の磁性体４２の凸部４３が
吸引され、第３のポール２５に回転子２７の一方
の磁性体４１の凸部４３が吸引され回転子２７は
θ゜回転し、次いで第１のポール２３と第４のポー
ル２６のコイル３７，３７の相を励磁すると、
第１のポール２３はＮ極となり、第４のポール２
６はＳ極となり、第１のポール２３には回転子２
７の他方の磁性体４２の凸部４３が吸引され、第
４のポール２６には回転子２７の一方の磁性体４
１の凸部４３が吸引され、ステツプ角θ゜回転し、
引続き第２のポール２４と第３のポール２５のコ
イル３７，３７の相に励磁すると、第２のポー
ル２４はＳ極となり、第３のポール２５はＮ極と
なり、第２のポール２４には回転子２７の一方の
磁性体４１の凸部４３が吸引され、第３のポール
２５に回転子２７の他方の磁性体４２の凸部４３
が吸引され、回転子２７はθ゜回転し、この動作が
反復され、回転子２７はステツプして回転され
る。 そして各ポール２３，２４，２５，２６で起き
た磁気飽和で回転軸４４の出力軸部５７側に集中
する漏洩磁束はシールド板５６の基板部５９と各
突片部６１とによつて漏洩が防止される。 また組立てに際しては、各ボビン３３，３４，
３５，３６に突設した端子ピン６４をプリント配
線基板４７の接続孔４８に挿通して半田付け接続
することによりボビン３３，３４，３５，３６が
位置決め保持されるとともに配線が簡単にでき、
誤配線のおそれがなく、また接続不良を防止でき
る。さらにこの配線基板４７にコネクタ４９を接
続することにより外部導線の接続も確実にでき
る。 また対角線上に位置する隣接ポール間例えば第
１のポール２３と第２のポール２４との側縁と第
３のポール２５と第４のポール２６との側縁とに
抜け止め阻止片５１の両端を係止するのみで各ボ
ビン３３，３４，３５，３６は確実に固定され
る。 さらにコア２０に嵌合したフレーム５３の保持
突起５４がボビン３３，３４，３５，３６の内面
側に係合され、ボビン３３，３４，３５，３６が
位置決め保持される。 またコア２０の各ポール２３，２４，２５，２
６のうち中心がθ゜または2θ゜偏位したポール２３，
２４，２５，２６は先端縁の偏位側の凸部３１の
側縁を切欠いて中心軸と平行にしこの凸部３１を
形成する凹部３２を中心側に偏位させることによ
り各ポール２３，２４，２５，２６の非対称の配
列によつてコイル３７の巻装時に生じる空間を少
くすることができる。 次に前記各ボビン３３，３４，３５，３６の厚
みａを相対するポール２３，２４，２５，２６の
先端部からの垂直線とこのポールに隣接したポー
ルの隣接側縁との距離ｂと略等しくとり、ボビン
３３，３４，３５，３６の幅ｃをコア２０の各辺
部２１の内側辺縁２２間の距離ｄからボビン３
３，３４，３５，３６の厚さの２倍を差引いた値
と略等しくした場合におけるポールの高さｈと回
転子の外径Ｄとの関係について説明する。 コア２０の各相対する辺部２１の内側辺縁２２
間の距離ｄを34mmとし、ポール２３，２４，２
５，２６の幅ｆと回転子２７の外径Ｄとの比を
0.45とし、隣接するポール間に収納されるコイル
の２分の１の収納面積をみると次の表および第８
図１乃至１６に示すようになる。
【表】
【表】
なお各ポール２３，２４，２５，２６の高さｈ
はコア２０の各相対する辺部２１の内側辺縁２２
間の距離ｄから回転子２７の外径Ｄの差の２分の
１すなわち ｈ＝（34−Ｄ）÷２ とする。 この結果ボビンの収納面積ｓは回転子２７の外
径Ｄが17mmのとき最大値の39.7cm2となり、このと
き、ポールの高さｈが回転子２７の外径Ｄの0.5
倍となることが明らかである。このとき同一サイ
ズのコア２０を用いたモータとして最大の電気装
荷をもつモータとなる。 また一方同サイズのコアで得るトルクが最大と
なるようにするためには電気装荷に比例するボビ
ンの収納面積ｓと磁気装荷に比例する回転子の外
径Ｄとの積が最大となるように回転子２７の外径
を決めればよく、上記表のとおりポールの高さｈ
が回転子２７の外径Ｄの0.24倍のときトルクが最
大となる。 また前記表ではポール２３，２４，２５，２６
の幅ｆと回転子２７の外径Ｄとの比を0.45とした
がこの比を0.3、0.35、0.4、0.5としても次の表の
とおり同様である。
はコア２０の各相対する辺部２１の内側辺縁２２
間の距離ｄから回転子２７の外径Ｄの差の２分の
１すなわち ｈ＝（34−Ｄ）÷２ とする。 この結果ボビンの収納面積ｓは回転子２７の外
径Ｄが17mmのとき最大値の39.7cm2となり、このと
き、ポールの高さｈが回転子２７の外径Ｄの0.5
倍となることが明らかである。このとき同一サイ
ズのコア２０を用いたモータとして最大の電気装
荷をもつモータとなる。 また一方同サイズのコアで得るトルクが最大と
なるようにするためには電気装荷に比例するボビ
ンの収納面積ｓと磁気装荷に比例する回転子の外
径Ｄとの積が最大となるように回転子２７の外径
を決めればよく、上記表のとおりポールの高さｈ
が回転子２７の外径Ｄの0.24倍のときトルクが最
大となる。 また前記表ではポール２３，２４，２５，２６
の幅ｆと回転子２７の外径Ｄとの比を0.45とした
がこの比を0.3、0.35、0.4、0.5としても次の表の
とおり同様である。
【表】
【表】
となり、いずれもボビン収納面積ｓはポールの高
さｈが回転子２７の外径Ｄの0.5倍のとき最大値
となり、ポールの高さｈが回転子２７の外径Ｄの
0.24倍のときトルクが最大となる。 またボビンの幅ｃを相対するポールの先端縁間
の距離と略等しく、ボビンの厚みａを回転子の外
径Ｄより薄くかつポールの高さと略等しく形成し
た場合のポールの高さｈと回転子の外径Ｄとの関
係をみると次の表および第９図に示すようにな
る。
さｈが回転子２７の外径Ｄの0.5倍のとき最大値
となり、ポールの高さｈが回転子２７の外径Ｄの
0.24倍のときトルクが最大となる。 またボビンの幅ｃを相対するポールの先端縁間
の距離と略等しく、ボビンの厚みａを回転子の外
径Ｄより薄くかつポールの高さと略等しく形成し
た場合のポールの高さｈと回転子の外径Ｄとの関
係をみると次の表および第９図に示すようにな
る。
【表】
このようにボビンの収納面積ｓはポールの高さ
ｈが回転子２７の外径Ｄの0.5倍のとき最大値と
なり、ポールの高さｈが回転子２７の外径Ｄの
0.24倍のときトルクが最大となる。 また第８図に示すように各ボビン３３，３４，
３５，３６の厚みａを相対するポール２３，２
６，２４，２５の先端部からの垂直線とこのポー
ルに隣接したポールの隣接側縁との距離ｂを略等
しくとり、ボビン３３，３４，３５，３６の幅ｃ
をコア２０の各辺部２１の内側辺縁２２間の距離
ｄからボビン３３，３４，３５，３６の厚さａの
２倍を差引いた値と略等しくした場合にはコア２
０の内側に同時に２個のボビンを２組嵌合して各
相対するポールに巻装できる。 なお前記実施例ではステツプ角θ゜が３ 3/14°
のモータについて説明したが、これに限定される
ものではなく1.8゜、3.6゜など適宜のステツプ角と
することができる。 また前記実施例では４相１励磁方式について説
明したが、４相２励磁、４相１〜２励磁方式にも
適用できる。 本発明によれば、略正方形枠状の角形ステータ
コアの各辺部の内側辺縁に突設したポールの幅と
回転子の外径との比を0.3乃至0.5とし、このポー
ルの高さを回転子の外径の0.24乃至0.5倍とした
ので、ポールの高さが回転子の外径の0.5倍でボ
ビンの収納ができるスペースが最大となり、一方
同一サイズのコアでポールの高さが回転子の外径
の0.24倍のときトルクが最大となり、ポールの高
さを回転子の外径の0.24倍から0.5倍までの範囲
に設定することにより最も効率のよい機械出力を
得ることができる。
ｈが回転子２７の外径Ｄの0.5倍のとき最大値と
なり、ポールの高さｈが回転子２７の外径Ｄの
0.24倍のときトルクが最大となる。 また第８図に示すように各ボビン３３，３４，
３５，３６の厚みａを相対するポール２３，２
６，２４，２５の先端部からの垂直線とこのポー
ルに隣接したポールの隣接側縁との距離ｂを略等
しくとり、ボビン３３，３４，３５，３６の幅ｃ
をコア２０の各辺部２１の内側辺縁２２間の距離
ｄからボビン３３，３４，３５，３６の厚さａの
２倍を差引いた値と略等しくした場合にはコア２
０の内側に同時に２個のボビンを２組嵌合して各
相対するポールに巻装できる。 なお前記実施例ではステツプ角θ゜が３ 3/14°
のモータについて説明したが、これに限定される
ものではなく1.8゜、3.6゜など適宜のステツプ角と
することができる。 また前記実施例では４相１励磁方式について説
明したが、４相２励磁、４相１〜２励磁方式にも
適用できる。 本発明によれば、略正方形枠状の角形ステータ
コアの各辺部の内側辺縁に突設したポールの幅と
回転子の外径との比を0.3乃至0.5とし、このポー
ルの高さを回転子の外径の0.24乃至0.5倍とした
ので、ポールの高さが回転子の外径の0.5倍でボ
ビンの収納ができるスペースが最大となり、一方
同一サイズのコアでポールの高さが回転子の外径
の0.24倍のときトルクが最大となり、ポールの高
さを回転子の外径の0.24倍から0.5倍までの範囲
に設定することにより最も効率のよい機械出力を
得ることができる。
第１図は従来のステツピングモータのステータ
コアの平面図、第２図は他の従来のステツピング
モータのステータコアの平面図、第３図は本発明
の一実施例を示すステツピングモータの斜視図、
第４図は同上一部を切欠いた正面図、第５図は下
部フレームを外した状態の底面図、第６図は同上
コアの平面図、第７図は同上一部の拡大図、第８
図、第９図はポールの高さと回転子の外径との対
比を示す説明図である。 ２０…コア、２１…辺部、２２…内側辺縁、２
３，２４，２５，２６…ポール、２７…回転子、
２８，２９，３０，３１…ポールの凸部、３３，
３４，３５，３６…ボビン、３７…コイル、４３
…回転子の凸部。
コアの平面図、第２図は他の従来のステツピング
モータのステータコアの平面図、第３図は本発明
の一実施例を示すステツピングモータの斜視図、
第４図は同上一部を切欠いた正面図、第５図は下
部フレームを外した状態の底面図、第６図は同上
コアの平面図、第７図は同上一部の拡大図、第８
図、第９図はポールの高さと回転子の外径との対
比を示す説明図である。 ２０…コア、２１…辺部、２２…内側辺縁、２
３，２４，２５，２６…ポール、２７…回転子、
２８，２９，３０，３１…ポールの凸部、３３，
３４，３５，３６…ボビン、３７…コイル、４３
…回転子の凸部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 各辺部の内側辺縁の中央部にそれぞれ先端に
ステツプ角に応じた複数の凸部を有するポールを
突設した略正方形枠状の角形ステータコアと、こ
のコアの各ポールそれぞれ嵌合されこのコアの各
辺部の内側辺縁に沿つてそれぞれ配設されるボビ
ンに巻回された４個のコイルと、この各コイルに
囲繞された空間に配設され前記ポールの凸部に対
応するステツプ角に応じて周面に凸部を形成した
回転子とを具備し、 前記ポールの幅と回転子の外径との比を0.3乃
至0.5とし、 前記ポールの高さを前記回転子の外径の0.24乃
至0.5倍としたことを特徴とするステツピングモ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10487581A JPS5829363A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | ステツピングモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10487581A JPS5829363A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | ステツピングモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5829363A JPS5829363A (ja) | 1983-02-21 |
| JPH0311184B2 true JPH0311184B2 (ja) | 1991-02-15 |
Family
ID=14392374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10487581A Granted JPS5829363A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | ステツピングモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5829363A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5553169A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-18 | Brother Ind Ltd | Preparation of stator for stepping motor |
-
1981
- 1981-07-03 JP JP10487581A patent/JPS5829363A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5829363A (ja) | 1983-02-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0160522B1 (en) | Magnetic-pole cores for electrorotary machines | |
| JP3505347B2 (ja) | 直流モータ | |
| JP6461381B2 (ja) | 回転電機の固定子、回転電機、および、回転電機の固定子の製造方法 | |
| JP2933800B2 (ja) | 分割形環状コア | |
| US7944109B2 (en) | Stator of motor having an insulator with lead out guide portions | |
| JPH1118345A (ja) | 回転電機の固定子 | |
| US11323002B2 (en) | Rotary electric machine | |
| US7550893B2 (en) | Armature, method for manufacturing the armature, and direct current motor | |
| US4841189A (en) | Stepper motor and method of making the same | |
| JP3285532B2 (ja) | 回転磁界型電動機の固定子鉄心及びその製造方法 | |
| JPH0311184B2 (ja) | ||
| US4480203A (en) | Stepping motor | |
| JPH0432630B2 (ja) | ||
| US4188555A (en) | Stator of uni-directional self starting synchronous motor | |
| JPH0130380B2 (ja) | ||
| JPH0787687B2 (ja) | ブラシレスモータ | |
| JPH0611182B2 (ja) | ステツピングモ−タ | |
| JPS5875455A (ja) | ステツピングモ−タ | |
| JP2527578Y2 (ja) | 端子式パルスモータにおける端子接続部の構造 | |
| JPH0218697Y2 (ja) | ||
| JPH04183257A (ja) | 永久磁石型パルスモータ | |
| JPH0210779Y2 (ja) | ||
| JP2003079103A (ja) | モータ用整流子 | |
| JPS61106035A (ja) | スロツト鉄心形直流モ−タ | |
| JPS6017846Y2 (ja) | コイル巻回用ボビン |