JPH03256555A

JPH03256555A - 偏平ロータ形ｐｍステップモータ

Info

Publication number: JPH03256555A
Application number: JP5570990A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Hichiya; 比知屋　利法; Takeshi Kashimura; 樫村　剛
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 1990-03-07
Filing date: 1990-03-07
Publication date: 1991-11-15

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〕本発明は偏平ロータ形ＰＭステップモータに関し、特に
そのヨーク構造に関する。

〔従来の技術〕

従来から、ハードディスク装置やフロッピーディスク装
置等のＯＡ機器のヘッド駆動用として、あるいはスチー
ルカメラやビデオカメラの対物レンズ焦点合わせ駆動用
として、小型のＰＭステップモータが使われている。

かかる用途に用いられるＰＭステップモータとしては、
例えば第４図に示す様に円筒ロータ形が用いられている
。この形のステップモータは図示する様に半径方向に多
極着磁された円筒磁石からなる回転子４１と、この回転
子を上下から囲む一対の固定子４２及び４３とから構成
されている。そして、例えば上側の固定子４２は、コイ
ル４４と、このコイルを収納するヨークケース４５と、
ヨークケース４５に係合するヨークプレート４６とから
構成されている。ヨークケース４５とヨークブレー）４
Ｂは各々深絞り加工された複数の磁極片を有し、互いに
クシ歯状に嵌合して回転子４１の周囲に配列される。し
かしながら、この形状のＰＭステップモータにおいては
、円筒磁石の着磁が半径方向になる為、円筒磁石の寸法
を小型化した場合に磁石の磁束発生能力を十分に生かせ
ないという問題点がある。又、固定子における磁極片を
深絞り加工により形成する為、形状寸法位置精度に限界
があり小型化する上で加工も難しい等の欠点があった。

上述した円筒ロータ形ＰＭステップモータの欠点を除く
為、従来から偏平ロータ形ＰＭステップモータが提案さ
れている。第５図に示す様に、この形のステップモータ
は回転軸方向に多極岩礁された円板型の磁石からなる回
転子５１と、回転子５１に対して上下から対向配置され
る一対の固定子５２及び５３とから構成されている。例
えば、上側の固定子５２は、コイル５４と、コイル５４
を収納するヨークケース５５と、一対の内側ヨークリン
グ５６及び外側ヨークリング５７とから構成されている
。内側及び外側のヨークリングは各磁極片が円周方向に
沿ってクシ歯状に整列された状態で円板型磁石の一面に
対向配置される。かかる構造を有する偏平ロータ型ＰＭ
ステップモータは円板型磁石を回転軸方向に沿って着磁
して回転子として用いる為磁石の磁束発生能力を十分に
生かす事ができるという利点や、ヨークリングの磁極片
が平面的に配列されている為加工が容品になるという利
点を有している。

（発明が解決しようとするｒｊｊＪ　ｍ点〕しかしなが
ら、従来の偏平ロータ形ＰＭステップモータにおいては
、一対の内側及び外側ヨークリングは互いに分離した独
立部品として構成されている。ステップモータを組立て
る際、内側ヨークリングの磁極片と外側ヨークリングの
磁極片が周方向に沿って互いにクシ歯状に整合する様に
配置固定される。この際、両者の正確な位置決めに作業
時間を要し組立性が悪いという問題点があった。加えて
、一対の内側ヨークリング及び外側ヨークリングは上側
固定子及び下側固定子の各々に使われており、両固定子
間においてもヨークリングを円周方向に沿って正確に位
置決めする必要があるが、合計４個のヨークリングを整
列させる為に多大の労力を要していた。４個のヨークリ
ングの相対的位置精度が正確に出されていない場合には
ステップモータの停止位置に誤差が生ずるという問題点
があった。

ｒ問題点を解決する為の手段〕本発明は、上述した従来の偏平ロータ形ＰＭステップモ
ータの問題点に鑑み、ヨークリングの位置合わせが容品
な構造を有する改良されたステップモータを提供するこ
とを目的とする。

本発明にかかるステップモータは基本的な構成要素とし
て、回転軸方向に所定の間隙を介して対向配置された一
対の固定子と、該間隙に装着された回転子とを有してい
る。回転子は円板型磁石から構成されている。この円板
型磁石には回転軸方向に着磁された複数の磁区が形成さ
れているとともに、各磁区の極性は周方向に交互に設定
されている。

そして上記目的を達成する為に、各固定子はコイルとコ
イルを収納する為のヨークケースとヨークケースに係合
し且つ円板型磁石の一面に対向配置されるヨークプレー
トとから構成されている。

そして、このヨークプレートは該複数の磁区に１つ置き
に対応する磁極片を有する内側ヨークリング部と該磁極
片にクシ歯状に周方向に沿って整列される磁極片を有す
る外側ヨークリング部を含んでいる。さらに、内側ヨー
クリング部と外側ヨークリング部は同一平面に沿って配
置され且つ連結部により一体的に位置決め結合されてい
る。

〔作　　用〕

本発明に於いては、内側ヨークリング部と、外側ヨーク
リング部が一体的に位置決め結合されているヨークプレ
ートを用いている。従って、ステップモータを組立てる
場合には、上側固定子のヨークプレートと下側固定子の
ヨークプレートを相対的に位置合わせするだけですみ、
組立て作業性が向上するとともに、合計４個のヨークリ
ングの相対的位置精度も向上する。

〔実　施　例〕

以下図面に従って本発明の好適な実施例を詳細に説明す
る。第１図は本発明にかかる偏平ロータ形ＰＭステップ
モータの回転軸方向に沿った断面図である。図示する様
に、ステップモータは回転軸方向に所定の間隙を介して
対向配置された一対の上側固定子１及び下側固定子２と
、該間隙に装着された回転子３とから構成されている。

回転子３は回転軸４と円板型磁石５とから構成されてお
り、円板型磁石５の中心が回転軸４に固定されている。

又円板型磁石５には回転軸方向に着磁された複数例えば
１２個の磁区が形成されている。各磁区の極性は周方向
に沿って交互に反転する様に設定されている。

上側固定子１はコイル６と、コイル６を収納するヨーク
ケース７と、ヨークケース７に係合し且つ円板型磁石５
の上面に対向配置されるヨークプレート８とから構成さ
れている。ヨークケース７とヨークプレート８は環状の
コイル６を囲む様に組立てられコイル６から発生する磁
束を導く磁気回路を構成する。ヨークケース７の中央上
端開口には軸受９が装着されており回転軸４の一端を軸
支する。

一ド側固定子２も上側固定子１と同様の構成を有する。

即ち、コイルＩＯと、コイル１０を収納するヨークケー
ス１１と、ヨークケース１１に係合するヨークプレート
１２とから構成されている。そして、下側固定子２の中
央下端開口には軸受１３が装着されており、回転軸４の
他端を軸支する。

かかる構成を有するステップモータを組立てるには、上
側固定子１を軸受９を介して回転軸４の一端に装着し、
下側固定子２を軸受Ｉ３を介して回転軸４の他端に装着
させる。この状態で、案内リング１４を用いて上側固定
子１と下側固定子２を同軸的に位置合わせして互いに溶
接固定する。この時、上側ヨークプレート８と下側ヨー
クプレート１２は案内リング１４によって互いに回転軸
方向に沿って所定の間隔に配置される。この間隔内に円
板型磁石５が回転可能に装着される。円板型磁石５の上
側面及び下側面と対応するヨークプレートの間に磁気ギ
ャップが形成され、一対のコイル６及びｌＯを所定の位
相関係で通電する事により、上下のヨークプレートと円
板型磁石との間で磁気的吸引反撓力が生じ回転子３がス
テップ回転する。

本発明にかかるステップモータにおいては、円板型磁石
を回転軸方向に着磁して磁区を形成する為、異方性フェ
ライト磁石を使う事が可能となり、等方性磁石を使った
円筒ロータ形ＰＭステップモータと比較してエネルギー
積で約２．５倍の高性能回転子を得る事が可能となる。

第２図は本発明の要部をなすヨークプレート８又は１２
の一実施例を示す平面図である。図示する様に、ヨーク
プレートは内側ヨークリング部１５と外側ヨークリング
部１６とから構成されている。内側ヨークリング部１５
は円板型磁石５の周方向に沿って配列された１２個の磁
区に１つ置きに対応する６個の磁極片１７を備えている
。又、外側ヨークリング部１６は６個の磁極片１７に周
方向に沿ってクシ歯状に整列される他の６個の磁極片１
８を備えている。そして、内側ヨークリング部１５と外
側ヨークリング部１６は同一平面に沿って配列され且つ
連結部１９により一体的に位置決め結合されている。

第２図に示す実施例においては合計１２個の磁極片１７
及び１８を介して内側及び外側ヨークリング部を連結す
る為に、１２個の連結部１９を備えている。かかる構造
を有するヨークプレートは薄板の磁性材料を例えばプレ
ス打抜きにより加工するだけで簡単に得られる。又、各
磁極片の相対的位置精度はプレス金型の寸法精度により
一様に定まるので、極めて高精度の寸法形状を有するヨ
ークプレート部品を得る事ができる。

この様にして得られたプレス打抜き部品はヨークプレー
ト８及び１２に共通して用いる事ができる。

そして、ステップモータの組立ての際には、上側ヨーク
プレート８をヨークケース７に係合するとともに、下側
ヨークプレート１２を上側ヨークプレート８に対して所
定の位相差をもって下側ヨークケース】１に係合すれば
よい。従って、ヨークプレート８及び１２の相対的位置
合わせは極めて容易である。

第３図はヨークプレートの他の実施例を示す平面図であ
る。この実施例においては、内側ヨークリング部１５と
外側ヨークリング部１６は２個の細い連結部１９により
互いに結合されている。連結部１９の役割は内側ヨーク
リング部１５と外側ヨークリング部１６を一体的に位置
決めするものである為、必ずしも機械的強度を必要とし
ない。従って、連結部１９の寸法形状あるいは接続個数
はステップモータの要求特性やヨークプレートの部品加
工性に応じて適宜設定するηｆができる。第３図に示す
実施例においては、連結部１９は容易に磁気飽和し内側
ヨークリング部１５と外側ヨークリング部１６を磁気的
に分離する事が可能である。

〔発明の効果〕

上述した様に、本発明によれば内側ヨークリングと外側
ヨークリングを一体的に成形したヨークプレートを用い
る事により、ヨーク磁極片の円周方向における幾何学的
位置精度を従来に比し高める事ができ、その結果ステッ
プ角精度が著しく向上するという効果がある。加えて、
従来に比しヨーク部品の加工が容おとなりステップモー
タの製造コストが低減するという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる偏平ロータ形ＰＭステップモー
タの回転軸方向断面図、第２図は第１図に示すステップ
モータに使われるヨークプレートの一実施例を示す平面
図、第３図はヨークプレートの他の実施例を示す平面図
、第４図は従来の円筒ロータ形ＰＭステップモータを示
す組立て分解図、及び第５図は従来の偏平ロータ形ＰＭ
ステップモータの構造を示す組立て分解図である。１・・・上側固定子　　　　　２・・・下側固定子３・
・・回転子　　　　　　　４・・・回転軸５・・・円板
型磁石　　　　　６・・・コイル７・・・ヨークケース
　　　　８・・・ヨークプレート１０・・・コイル１２・・・ヨークプレート９・・・軸　受１１・・・ヨークケース１３・・・軸　受１５・・・内側ヨークリング部１６・・・外側ヨークリング部　１７・・・磁極片１８
・・磁極片　　　　　　　１９・・・連結部１４・・・
案内リング

Claims

【特許請求の範囲】１、回転軸方向に所定の間隙を介して対向配置された一
対の固定子と、回転軸方向に着磁された複数の磁区が形
成され且つその極性が周方向に交互に設定されている円
板型磁石からなるとともに前記間隙に装着された回転子
とを含むステップモータにおいて、各固定子はコイルと、コイルを収納するヨークケースと
、ヨークケースに係合し且つ円板型磁石の一面に対向配
置されるヨークプレートとから構成されるとともに、上記ヨークプレートは該複数の磁区に一つおきに対応す
る磁極片を有する内側ヨークリング部と該磁極片にクシ
歯状に整列される磁極片を有する外側ヨークリング部を
有し、且つ内側ヨークリング部と外側ヨークリング部は
同一平面に沿って配置され連結部により一体的に位置決
め結合されている事を特徴とするステップモータ。２、上記連結部は、磁気飽和を生じ内側ヨークリング部
と外側ヨークリング部を実質的に磁気分離可能に形成さ
れている事を特徴とする請求項１に記載のステップモー
タ。