JPH03265457A - ステッピングモータ - Google Patents
ステッピングモータInfo
- Publication number
- JPH03265457A JPH03265457A JP2063227A JP6322790A JPH03265457A JP H03265457 A JPH03265457 A JP H03265457A JP 2063227 A JP2063227 A JP 2063227A JP 6322790 A JP6322790 A JP 6322790A JP H03265457 A JPH03265457 A JP H03265457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- pole
- force
- rotor
- pole teeth
- 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
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (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】
産業上の利用分野
本発明は永久磁石を持つ回転子と、励磁コイルにより磁
化される極歯とにより構成されるステ・ソビングモータ
に関する。
化される極歯とにより構成されるステ・ソビングモータ
に関する。
従来の技術
近年、ステッピングモータは、組み込まれる機器の高性
能化を目的として、高分解能化が求められており、高分
解能化の手段として、励磁方法は２相励磁から１−２相
励磁や、マイクロステップ駆動へと変化してきている。
能化を目的として、高分解能化が求められており、高分
解能化の手段として、励磁方法は２相励磁から１−２相
励磁や、マイクロステップ駆動へと変化してきている。
しかし、モータそのものはいぜんとして２相励磁に対応
した設計となっている。
した設計となっている。
以下図面を参照しながら、従来のステッピングモータに
ついて説明する。第４図は従来の磁極歯を有するステッ
ピングモータのヨークの形状を示すもので、ヨークは回
転子側の永久磁石の着磁幅に対応する幅をもった極歯１
０を有している。
ついて説明する。第４図は従来の磁極歯を有するステッ
ピングモータのヨークの形状を示すもので、ヨークは回
転子側の永久磁石の着磁幅に対応する幅をもった極歯１
０を有している。
また、ステッピングモータの位置決め機構について基本
ステップ角９０°のモータを例に説明する。第５図に示
すように２相励磁の場合、Ａ相極歯１１とこれに隣り合
うＢ相極歯１２をＮ極に、人相極歯１３とこれに隣り合
うＢ相極歯１４をＳ極になるよう励磁すると、Ａ相極歯
１１とＢ相極歯１２は同じ力で回転子１８のＳ極１５を
吸引しＮ極１６と反発する。同様に、Ａ相極歯１３とＢ
相極歯１４は回転子１８のＮ極１６を吸引しＳ極１５と
反発する。この結果、回転子１８は極歯と極歯の中間で
止まることになる。このとき、もし回転子１８に外部よ
り力を加えて時計方向に動かしたとすると、Ｂ相極歯１
２とＢ相極歯１４については時計方向の吸引力は増加し
、反時計方向の反発力は減少し、Ａ相極歯１１と磁極歯
１３については反時計方向の吸引力は減少し、反発力は
増加する。これらの力を合成するとＢ相極歯１２とＢ相
極歯１４の時計方向の吸引力と、Ａ相極歯１１とＡ相極
歯１３の反時計方向の反発力が打ち消し合いＢ相極歯１
２とＲ相極歯１４の反時計方向の反発力とＡ相極歯】１
とＡ相極歯１３の反時計方向の吸引力により回転子１８
に反時計方向の力が働き元に戻ろうとする。同様に、回
転子１８を反時計方向に動かしたときは、時計方向の力
が働き、回転子１８は元に戻ろうとする。
ステップ角９０°のモータを例に説明する。第５図に示
すように２相励磁の場合、Ａ相極歯１１とこれに隣り合
うＢ相極歯１２をＮ極に、人相極歯１３とこれに隣り合
うＢ相極歯１４をＳ極になるよう励磁すると、Ａ相極歯
１１とＢ相極歯１２は同じ力で回転子１８のＳ極１５を
吸引しＮ極１６と反発する。同様に、Ａ相極歯１３とＢ
相極歯１４は回転子１８のＮ極１６を吸引しＳ極１５と
反発する。この結果、回転子１８は極歯と極歯の中間で
止まることになる。このとき、もし回転子１８に外部よ
り力を加えて時計方向に動かしたとすると、Ｂ相極歯１
２とＢ相極歯１４については時計方向の吸引力は増加し
、反時計方向の反発力は減少し、Ａ相極歯１１と磁極歯
１３については反時計方向の吸引力は減少し、反発力は
増加する。これらの力を合成するとＢ相極歯１２とＢ相
極歯１４の時計方向の吸引力と、Ａ相極歯１１とＡ相極
歯１３の反時計方向の反発力が打ち消し合いＢ相極歯１
２とＲ相極歯１４の反時計方向の反発力とＡ相極歯】１
とＡ相極歯１３の反時計方向の吸引力により回転子１８
に反時計方向の力が働き元に戻ろうとする。同様に、回
転子１８を反時計方向に動かしたときは、時計方向の力
が働き、回転子１８は元に戻ろうとする。
つぎに、第６図に示すように１相励磁の場合、Ａ相極歯
２１をＮ極に、これに対応するＡ相極歯２３をＳ極にな
るよう励磁すると、Ａ相極歯２１は回転子２８のＳ極２
５を吸引しＮ極２６と反発する。またＡ相極歯２３は回
転子２８のＮ極２６を吸引しＳ極２５と反発する。この
結果、回転子２８は逆極性の極歯と向い合って止まるこ
きになる。このとき、もし回転子２８に外部より力を加
えて動かすと、その加えた力と反対方向に吸引。
２１をＮ極に、これに対応するＡ相極歯２３をＳ極にな
るよう励磁すると、Ａ相極歯２１は回転子２８のＳ極２
５を吸引しＮ極２６と反発する。またＡ相極歯２３は回
転子２８のＮ極２６を吸引しＳ極２５と反発する。この
結果、回転子２８は逆極性の極歯と向い合って止まるこ
きになる。このとき、もし回転子２８に外部より力を加
えて動かすと、その加えた力と反対方向に吸引。
反発力がそれぞれ発生し元の位置に戻ろうとする。
このように、１相励磁と２相励磁では回転子の安定位置
が４５°異なっているため、１相励磁と２相励磁を交互
に（り返す１−２相励磁を行なうことによりステップ角
９０”のモータをステップ角４５°のモータとして使用
していた。
が４５°異なっているため、１相励磁と２相励磁を交互
に（り返す１−２相励磁を行なうことによりステップ角
９０”のモータをステップ角４５°のモータとして使用
していた。
発明が解決しようとする課題
このような従来の構成では、磁力線が極歯の中心に集中
するので、極歯の中心付近では磁気飽和が起り磁力線密
度分布が平坦になる。この状態で１相励磁を行なうと、
回転子を安定点から動かそうとする外部の力に対して、 １、磁力線が極歯の中央部に集中するので、回転子の反
発すべき極からの距離が遠くなり反発力が弱くなる。
するので、極歯の中心付近では磁気飽和が起り磁力線密
度分布が平坦になる。この状態で１相励磁を行なうと、
回転子を安定点から動かそうとする外部の力に対して、 １、磁力線が極歯の中央部に集中するので、回転子の反
発すべき極からの距離が遠くなり反発力が弱くなる。
２、磁気飽和による磁力線密度の分布が平坦になり吸引
力は発生してもその力が回転力にならない。
力は発生してもその力が回転力にならない。
などの理由により、元の位置に戻ろうとする力は弱く、
この結果停止位置精度が非常に悪いという課題があった
。
この結果停止位置精度が非常に悪いという課題があった
。
本発明はこのような課題を解決するもので、１相励磁状
態が含まれる励磁状態である１−２相励磁やマイクロス
テップ駆動時の停止位置精度が良好なステッピングモー
タを提供することを目的とするものである。
態が含まれる励磁状態である１−２相励磁やマイクロス
テップ駆動時の停止位置精度が良好なステッピングモー
タを提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
この課題を解決するために本発明は、ヨークの磁極歯の
中心線上先端部に切り欠きあるいは孔を設けたステッピ
ングモータの構成としたものである。
中心線上先端部に切り欠きあるいは孔を設けたステッピ
ングモータの構成としたものである。
作用
上記構成において、ステップ角９０”のステッピングモ
ータを例に、本発明による作用を以下図面を参照しなが
ら説明する。
ータを例に、本発明による作用を以下図面を参照しなが
ら説明する。
第７図は本発明による極歯を用いて１相励磁を行なった
場合の磁力線の流れである。第７図に示すように、互い
に並設されたＡ１相極歯３１とＡ２相極歯３２はＮ極に
、また、前記極歯に対応し、かつ互いに並設された人、
相極歯３５とλ２相極歯３６はＳ極になるよう励磁する
。このとき、磁力線の流れは、極歯に設けられた切り欠
きあるいは孔により２分割され、極歯の両端を流れるこ
ととなる。この結果、磁力線の流れは２相励磁のときと
よく似た疑似２相励磁となるため回転子の安定点や、外
部からの力に対する反発力については２相励磁と同様に
優れた特性を示す。すなわち回転子４１の安定点は同極
の磁力線同士の中心にあり、従来の１相励磁と同してあ
りながら外部からの力に対する復元力は従来の１．相励
磁のように極歯の中心部に均等に磁力線が集中するのと
異なり、２相励磁のように２方向に分散した合成力とな
るため非常に強くなる。
場合の磁力線の流れである。第７図に示すように、互い
に並設されたＡ１相極歯３１とＡ２相極歯３２はＮ極に
、また、前記極歯に対応し、かつ互いに並設された人、
相極歯３５とλ２相極歯３６はＳ極になるよう励磁する
。このとき、磁力線の流れは、極歯に設けられた切り欠
きあるいは孔により２分割され、極歯の両端を流れるこ
ととなる。この結果、磁力線の流れは２相励磁のときと
よく似た疑似２相励磁となるため回転子の安定点や、外
部からの力に対する反発力については２相励磁と同様に
優れた特性を示す。すなわち回転子４１の安定点は同極
の磁力線同士の中心にあり、従来の１相励磁と同してあ
りながら外部からの力に対する復元力は従来の１．相励
磁のように極歯の中心部に均等に磁力線が集中するのと
異なり、２相励磁のように２方向に分散した合成力とな
るため非常に強くなる。
なお、３３はＢ、相、３４はＢ２相、３７はＢ１相、３
８はＢ２相、３９はＮ極、４０はＳ極、４２は磁力線で
ある。
８はＢ２相、３９はＮ極、４０はＳ極、４２は磁力線で
ある。
実施例
第１図に本発明の一実施例の永久磁石型ステッピングモ
ータの構成を示す。
ータの構成を示す。
図に示すようにステッピングモータは第３図に示すよう
な極歯２ａを持つ外ヨーク２と、同極歯６ａを持つ外ヨ
ーク６と、励磁コイル３および５と、特徴とする極歯４
ａを持つ内ヨーク４とが重ね合わされてステータ部が構
成され、この中に回転子７が挿入され、フレーム］とブ
ラケッ）−８により上下より挟持して回転子７が固定さ
れている。
な極歯２ａを持つ外ヨーク２と、同極歯６ａを持つ外ヨ
ーク６と、励磁コイル３および５と、特徴とする極歯４
ａを持つ内ヨーク４とが重ね合わされてステータ部が構
成され、この中に回転子７が挿入され、フレーム］とブ
ラケッ）−８により上下より挟持して回転子７が固定さ
れている。
上記の特徴とする極歯４ａは第２図（ａ）に示すような
切り欠きを有する構造であるが、第２図（ｂ）に示すよ
うな孔を設けた構造でもよい。なお、第３図は内ヨーク
４の全体を示している。そして外ヨークも同様な構成と
なっている。
切り欠きを有する構造であるが、第２図（ｂ）に示すよ
うな孔を設けた構造でもよい。なお、第３図は内ヨーク
４の全体を示している。そして外ヨークも同様な構成と
なっている。
このように構成されたステッピングモータを１２相励磁
により駆動することにより、従来例のステッピングモー
タに比べて、回転子の位置決め精度が２倍に向上する。
により駆動することにより、従来例のステッピングモー
タに比べて、回転子の位置決め精度が２倍に向上する。
発明の効果
以上の実施例の説明からも明らかなように本発明によれ
ば、ヨークに連がる極歯の中心線上に左右対称な切り欠
きあるいは孔を設けることにより、高分解能、高位置決
め精度が可能なステッピングモータを提供することがで
きる。
ば、ヨークに連がる極歯の中心線上に左右対称な切り欠
きあるいは孔を設けることにより、高分解能、高位置決
め精度が可能なステッピングモータを提供することがで
きる。
第１図は本発明の一実施例の水久磁石型ステッピングモ
ータの分解斜視図、第２図は本発明によるヨークと極歯
の側面図、第３図は本発明によるヨークと極歯の斜視図
、第４図は従来のヨークと極歯の斜視図、第５図は従来
の極歯による２相励磁での磁力線の流れを示す説明図、
第６図は従来の極歯による１相励磁での磁力線の流れを
示す説明図、第７図は本発明による極歯の１相励磁での
磁力線の流れを示す説明図である。 ２．６・・・・・・外ヨーク、２ａ、４ａ、６ａ・・・
・・・極歯、３，５・・・・・・励磁コイル、４・・・
・・・内ヨーク、７・・・・・・回転子。
ータの分解斜視図、第２図は本発明によるヨークと極歯
の側面図、第３図は本発明によるヨークと極歯の斜視図
、第４図は従来のヨークと極歯の斜視図、第５図は従来
の極歯による２相励磁での磁力線の流れを示す説明図、
第６図は従来の極歯による１相励磁での磁力線の流れを
示す説明図、第７図は本発明による極歯の１相励磁での
磁力線の流れを示す説明図である。 ２．６・・・・・・外ヨーク、２ａ、４ａ、６ａ・・・
・・・極歯、３，５・・・・・・励磁コイル、４・・・
・・・内ヨーク、７・・・・・・回転子。
Claims (1)
- 極歯の中心線上に、切り欠きと孔のいずれか一方を設
けた極歯形状のヨークを設けたステッピングモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2063227A JPH03265457A (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | ステッピングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2063227A JPH03265457A (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | ステッピングモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03265457A true JPH03265457A (ja) | 1991-11-26 |
Family
ID=13223112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2063227A Pending JPH03265457A (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | ステッピングモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03265457A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5818143A (en) * | 1995-07-04 | 1998-10-06 | Minebea Co., Ltd. | Claw pole type synchronous motor |
| WO2011135268A1 (fr) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | Federal Mogul Sintertech | Phase de moteur homopolaire. |
-
1990
- 1990-03-14 JP JP2063227A patent/JPH03265457A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5818143A (en) * | 1995-07-04 | 1998-10-06 | Minebea Co., Ltd. | Claw pole type synchronous motor |
| WO2011135268A1 (fr) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | Federal Mogul Sintertech | Phase de moteur homopolaire. |
| FR2961037A1 (fr) * | 2010-04-28 | 2011-12-09 | Francecol Technology | Realisation d'une phase de machine homopolaire tournante, applique a la conception de son circuit magnetique |
| US9337710B2 (en) | 2010-04-28 | 2016-05-10 | Sintertech | Homopolar motor phase |
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