JPH0775321A - Ｐｍ型ステッピングモータ - Google Patents
Ｐｍ型ステッピングモータInfo
- Publication number
- JPH0775321A JPH0775321A JP5221388A JP22138893A JPH0775321A JP H0775321 A JPH0775321 A JP H0775321A JP 5221388 A JP5221388 A JP 5221388A JP 22138893 A JP22138893 A JP 22138893A JP H0775321 A JPH0775321 A JP H0775321A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- rotor
- stepping motor
- type stepping
- magnetized
- 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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- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＰＭ型ステッピングモータが、本来持ち備え
ているステップ駆動の機能を損なうことなくロータをス
ムーズに、かつ振動しにくく駆動できる構成を提供す
る。 【構成】 ロータのマグネットにスキュー着磁をし着磁
したマグネットの円周方向の表面磁束分布を略正弦波形
状とし、又、ステータヨークの磁極歯の形状を矩形形状
とすることを特徴とする。
ているステップ駆動の機能を損なうことなくロータをス
ムーズに、かつ振動しにくく駆動できる構成を提供す
る。 【構成】 ロータのマグネットにスキュー着磁をし着磁
したマグネットの円周方向の表面磁束分布を略正弦波形
状とし、又、ステータヨークの磁極歯の形状を矩形形状
とすることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＯＡ機器・車載用など
に幅広く活用されるＰＭ型ステッピングモータに関す
る。
に幅広く活用されるＰＭ型ステッピングモータに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来ＰＭ型ステッピングモータはその名
の如く、外部より入力される駆動パルスにより１ステッ
プ角ずつ精度よくステップ駆動され、モータの出力軸は
あたかも間欠駆動される如く回転していた。又、ロータ
にはマグネットが使用され、特に近年駆動トルクを高め
るため、希土類磁石が使われる傾向が強くなってきた。
図８は、従来例のＰＭ型ステッピングモータのロータの
マグネット表面及びステータヨーク着磁歯の展開図であ
る。又、図９はマグネット表面の円周方向の表面磁束密
度を測定した結果を示す磁束分布図である。マグネット
には円周方向に短冊状に交互に異極着磁され、マグネッ
ト表面磁束密度はマグネットの円周方向に沿って計測す
ると、略台形形状の分布を示す。更にステータヨークの
磁極歯は、高トルクを得るために表面形状が台形、又は
三角形の形状が採用される例が多い。
の如く、外部より入力される駆動パルスにより１ステッ
プ角ずつ精度よくステップ駆動され、モータの出力軸は
あたかも間欠駆動される如く回転していた。又、ロータ
にはマグネットが使用され、特に近年駆動トルクを高め
るため、希土類磁石が使われる傾向が強くなってきた。
図８は、従来例のＰＭ型ステッピングモータのロータの
マグネット表面及びステータヨーク着磁歯の展開図であ
る。又、図９はマグネット表面の円周方向の表面磁束密
度を測定した結果を示す磁束分布図である。マグネット
には円周方向に短冊状に交互に異極着磁され、マグネッ
ト表面磁束密度はマグネットの円周方向に沿って計測す
ると、略台形形状の分布を示す。更にステータヨークの
磁極歯は、高トルクを得るために表面形状が台形、又は
三角形の形状が採用される例が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来例からもわかる様
に、ＰＭ型ステッピングモータの出力トルクを増加させ
ようとすると、マグネットの材質は希土類磁石を用いる
様になり、又、着磁されたマグネットの表面磁束密度の
分布がマグネット円周方向に沿って略台形形状をしてい
るため、ＰＭ型ステッピングモータの本来の性質である
ステップ状の駆動は得易くなる反面、ロータを駆動・停
止しようとする際の振動が大きくなるとともに、なめら
かに駆動することが難しくなるという欠点を生ずる様に
なった。
に、ＰＭ型ステッピングモータの出力トルクを増加させ
ようとすると、マグネットの材質は希土類磁石を用いる
様になり、又、着磁されたマグネットの表面磁束密度の
分布がマグネット円周方向に沿って略台形形状をしてい
るため、ＰＭ型ステッピングモータの本来の性質である
ステップ状の駆動は得易くなる反面、ロータを駆動・停
止しようとする際の振動が大きくなるとともに、なめら
かに駆動することが難しくなるという欠点を生ずる様に
なった。
【０００４】そこで本発明の目的は、上記課題を解決す
るためのもので、ＰＭ型ステッピングモータが本来持ち
備えているステップ駆動の機能を損ねることなく、ロー
タをスムーズに、かつ振動しにくく駆動できる構成を提
供することにある。
るためのもので、ＰＭ型ステッピングモータが本来持ち
備えているステップ駆動の機能を損ねることなく、ロー
タをスムーズに、かつ振動しにくく駆動できる構成を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ロータ
のマグネットをスキュー着磁し、着磁したマグネットの
表面の磁束分布を円周方向に沿って略正弦波状とし、
又、ステータヨークの磁極歯の形状を矩形とすることを
特徴とする。
のマグネットをスキュー着磁し、着磁したマグネットの
表面の磁束分布を円周方向に沿って略正弦波状とし、
又、ステータヨークの磁極歯の形状を矩形とすることを
特徴とする。
【０００６】
【実施例】図１は、本発明のＰＭ型ステッピングモータ
の第１の実施例を示す縦断面図である。
の第１の実施例を示す縦断面図である。
【０００７】ロータ１のマグネット２には、交互異極に
スキュー着磁され、シャフト３とともにロータ１を形成
する。マグネット２と対面するステータヨーク４及び５
は、内部にコイル６を備え、ＰＭ型ステッピングモータ
７の外部より電気的に入力パルスを得て、ロータ１を回
転する。ロータ１のシャフト３は、ステータヨーク４及
び５に固設された取付板８・カバー９に各々設けられた
軸受１０及び１１に回転自在に支持される。
スキュー着磁され、シャフト３とともにロータ１を形成
する。マグネット２と対面するステータヨーク４及び５
は、内部にコイル６を備え、ＰＭ型ステッピングモータ
７の外部より電気的に入力パルスを得て、ロータ１を回
転する。ロータ１のシャフト３は、ステータヨーク４及
び５に固設された取付板８・カバー９に各々設けられた
軸受１０及び１１に回転自在に支持される。
【０００８】図２は、本発明の第１の実施例のロータの
外観斜視図である。
外観斜視図である。
【０００９】ロータ１のマグネット２の表面には、ステ
ータヨーク４及び５の磁極歯４’及び５’と対面する適
切な極数の磁極（Ｎ極・Ｓ極）がスキュー着磁されてい
る。
ータヨーク４及び５の磁極歯４’及び５’と対面する適
切な極数の磁極（Ｎ極・Ｓ極）がスキュー着磁されてい
る。
【００１０】図３は、本発明の第１の実施例のロータ表
面及びステータヨーク磁極歯の展開図である。
面及びステータヨーク磁極歯の展開図である。
【００１１】マグネット２の表面に着磁された極歯に
は、ねじれ角に相当する磁極の中立線１２上でのズレ量
Ａが存在し、矩形形状からなるステータヨーク４及び５
からなるステータヨークユニットａ部１３、及びステー
タヨークユニットｂ部１４もズレ量Ａに相当する量の位
相差を設けることにより、ロータ１がスムーズに回転可
能となる。
は、ねじれ角に相当する磁極の中立線１２上でのズレ量
Ａが存在し、矩形形状からなるステータヨーク４及び５
からなるステータヨークユニットａ部１３、及びステー
タヨークユニットｂ部１４もズレ量Ａに相当する量の位
相差を設けることにより、ロータ１がスムーズに回転可
能となる。
【００１２】図４は、本発明の第１の実施例のロータ表
面の円周方向の表面磁束密度を測定した結果を示す磁束
分布図である。
面の円周方向の表面磁束密度を測定した結果を示す磁束
分布図である。
【００１３】マグネット２の表面に着磁された極歯に
は、ねじれ角に相当する磁極の中立線１２上でのズレ量
が存在し、又、ロータ１のマグネット２の表面磁束密度
は、図４に示す通り略正弦波形状となる様に着磁されて
いる。更に着磁治具形状を工夫し矩形形状からなるステ
ータヨーク４及び５からなるステータヨークユニットａ
部１３、及びステータヨークユニットｂ部１４もズレ量
に相当する量の位相差を設けることにより、ロータ１が
スムーズに回転可能となる。
は、ねじれ角に相当する磁極の中立線１２上でのズレ量
が存在し、又、ロータ１のマグネット２の表面磁束密度
は、図４に示す通り略正弦波形状となる様に着磁されて
いる。更に着磁治具形状を工夫し矩形形状からなるステ
ータヨーク４及び５からなるステータヨークユニットａ
部１３、及びステータヨークユニットｂ部１４もズレ量
に相当する量の位相差を設けることにより、ロータ１が
スムーズに回転可能となる。
【００１４】図５は、本発明の第２の実施例のロータを
示す外観斜視図である。
示す外観斜視図である。
【００１５】ＰＭ型ステッピングモータの基本構成は、
第１の実施例と同様である。
第１の実施例と同様である。
【００１６】ロータ１５にはスキュー着磁されたマグネ
ット１６がシャフト３に固設されている。マグネット１
６の外周形状は各磁極毎に僅かな凸部１６ａと凹部１６
ｂがあり、凸部１６ａにおける表面磁束密度は凹部１６
ｂにおける表面磁束密度より高く、マグネット１６の円
周方向ａ表面磁束密度ａ分布は第１の実施例のロータ１
と同様に、図４に示す通り略正弦波形状となる。この場
合、表面磁束密度の高さの制御は着磁治具によって行わ
なくても、マグネット形状を適切に設定することにより
可能なため形状を微妙に調節することも必要となる。
ット１６がシャフト３に固設されている。マグネット１
６の外周形状は各磁極毎に僅かな凸部１６ａと凹部１６
ｂがあり、凸部１６ａにおける表面磁束密度は凹部１６
ｂにおける表面磁束密度より高く、マグネット１６の円
周方向ａ表面磁束密度ａ分布は第１の実施例のロータ１
と同様に、図４に示す通り略正弦波形状となる。この場
合、表面磁束密度の高さの制御は着磁治具によって行わ
なくても、マグネット形状を適切に設定することにより
可能なため形状を微妙に調節することも必要となる。
【００１７】図６・図７は、本発明の第３ないし第４の
実施例のロータを示す外観斜視図である。
実施例のロータを示す外観斜視図である。
【００１８】ＰＭ型ステッピングモータの基本構成は、
第１の実施例と同様である。ロータ１７及び１９にはス
キュー着磁されたマグネット１８又は２０がシャフトに
各々固設されている。マグネット１８の凸部１８ａ及び
凹部１８ｂは、連続して屈曲した平面より成り、又、マ
グネット２０の凸部２０ａ・凹部２０ｂは連続した屈曲
面より構成されている。このいずれのロータ１７・１９
とも各々のマグネットの表面磁束密度の分布は、第１・
第２の実施例と同様に図４に示す通り略正弦波形状とな
る。
第１の実施例と同様である。ロータ１７及び１９にはス
キュー着磁されたマグネット１８又は２０がシャフトに
各々固設されている。マグネット１８の凸部１８ａ及び
凹部１８ｂは、連続して屈曲した平面より成り、又、マ
グネット２０の凸部２０ａ・凹部２０ｂは連続した屈曲
面より構成されている。このいずれのロータ１７・１９
とも各々のマグネットの表面磁束密度の分布は、第１・
第２の実施例と同様に図４に示す通り略正弦波形状とな
る。
【００１９】尚、マグネット形状については本実施例の
他にも多くの形状が考えられるが、その形状のいかんを
問わず本発明のマグネットの表面磁束密度が得られれ
ば、本発明の意図するところと同様の内容となろう。
他にも多くの形状が考えられるが、その形状のいかんを
問わず本発明のマグネットの表面磁束密度が得られれ
ば、本発明の意図するところと同様の内容となろう。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、以下の様な多大な効果
がある。
がある。
【００２１】（１）マグネットにスキュー着磁をし、更
にマグネットの表面磁束密度の分布が略正弦波形状とな
ることにより、ロータの回転がなめらかになり、特にモ
ータを起動・停止しようとする際のロータのダンピング
が低減できた。
にマグネットの表面磁束密度の分布が略正弦波形状とな
ることにより、ロータの回転がなめらかになり、特にモ
ータを起動・停止しようとする際のロータのダンピング
が低減できた。
【００２２】（２）マグネットへの略正弦は形状の着磁
が容易に行うことができるマグネット形状のため、着磁
治具の構成が容易になり生産性の向上、並びに低価格化
が容易となった。
が容易に行うことができるマグネット形状のため、着磁
治具の構成が容易になり生産性の向上、並びに低価格化
が容易となった。
【００２３】（３）ロータを特に低減で動かした場合、
ロータの回転位置精度が高く得られ、デジタル制御機器
にもかかわらず、あたかもアナログ機器的な動きが得ら
れた。
ロータの回転位置精度が高く得られ、デジタル制御機器
にもかかわらず、あたかもアナログ機器的な動きが得ら
れた。
【００２４】（４）ロータのマグネットによるディテン
トトルクが大幅に低減できるため、モータの回転制御性
が大幅に向上される。
トトルクが大幅に低減できるため、モータの回転制御性
が大幅に向上される。
【図１】 本発明のＰＭ型ステッピングモータの第１の
実施例を示す縦断面図。
実施例を示す縦断面図。
【図２】 本発明の第１の実施例のロータの外観斜視
図。
図。
【図３】 本発明の第１の実施例のロータ表面及びステ
ータヨーク磁極歯の展開図。
ータヨーク磁極歯の展開図。
【図４】 本発明の第１の実施例のマグネット表面の円
周方向の表面磁束密度を測定した結果を示す磁束分布
図。
周方向の表面磁束密度を測定した結果を示す磁束分布
図。
【図５】 本発明の第２の実施例のロータの外観斜視
図。
図。
【図６】 本発明の第３の実施例のロータの外観斜視
図。
図。
【図７】 本発明の第４の実施例のロータの外観斜視
図。
図。
【図８】 従来例のＰＭ型ステッピングモータの表面及
びステータヨーク磁極歯の展開図。
びステータヨーク磁極歯の展開図。
【図９】 従来例のマグネット表面の円周方向の表面磁
束密度を測定した結果を示す磁束分布図。
束密度を測定した結果を示す磁束分布図。
１，１５，１７，１９ ロータ ２，１６，１８，２０ マグネット ３ シャフト ４，５ ステータヨーク ６ コイル ７ ＰＭ型ステッピ
ングモータ ８ 取付板 ９ カバー １０，１１ 軸受 １２ 磁極の中立線 １３ ステータヨーク
ユニットａ部 １４ ステータヨーク
ユニットｂ部
ングモータ ８ 取付板 ９ カバー １０，１１ 軸受 １２ 磁極の中立線 １３ ステータヨーク
ユニットａ部 １４ ステータヨーク
ユニットｂ部
Claims (4)
- 【請求項１】 周方向に交互に異極着磁された円筒状の
マグネットを備えたロータのマグネットにスキュー着磁
を施し、着磁されたマグネットの表面の磁束分布が円周
方向に沿って略正弦波形状であることを特徴とするＰＭ
型ステッピングモータ。 - 【請求項２】 スキュー着磁されたロータの円筒状のマ
グネットの外径形状が、細かくは各磁極毎に僅かな凸凹
の連続した断面形状から成ることを特徴とする請求項１
記載のＰＭ型ステッピングモータ。 - 【請求項３】 各磁極毎に僅かな円孤状の凸凹、又は複
数の連続した屈曲点を備えた断面形状から成ることを特
徴とする請求項２記載のＰＭ型ステッピングモータ。 - 【請求項４】 ロータのマグネットと対面するステータ
ヨークの磁極歯の形状が、矩形形状であることを特徴と
する請求項１ないし３記載のＰＭ型ステッピングモー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5221388A JPH0775321A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | Ｐｍ型ステッピングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5221388A JPH0775321A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | Ｐｍ型ステッピングモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0775321A true JPH0775321A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=16765994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5221388A Pending JPH0775321A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | Ｐｍ型ステッピングモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0775321A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001211581A (ja) * | 2000-01-21 | 2001-08-03 | Nidec Shibaura Corp | ブラシレスｄｃモータ |
| GB2341494B (en) * | 1998-07-07 | 2003-10-08 | Branko Richard Babic | Mechanicoelectrical machines |
| JP2006093301A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | リング型磁石成形体の製造装置およびリング型焼結磁石の製造方法 |
| KR100719472B1 (ko) * | 2005-03-28 | 2007-05-17 | 캐논 가부시끼가이샤 | 구동장치 |
| US7881602B2 (en) | 2004-10-21 | 2011-02-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving device, optical apparatus, and image pickup apparatus |
| US10770939B1 (en) | 2016-06-24 | 2020-09-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotor for permanent magnet rotary electric machine and permanent magnet rotary electric machine |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP5221388A patent/JPH0775321A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2341494B (en) * | 1998-07-07 | 2003-10-08 | Branko Richard Babic | Mechanicoelectrical machines |
| JP2001211581A (ja) * | 2000-01-21 | 2001-08-03 | Nidec Shibaura Corp | ブラシレスｄｃモータ |
| JP2006093301A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | リング型磁石成形体の製造装置およびリング型焼結磁石の製造方法 |
| US7524453B2 (en) | 2004-09-22 | 2009-04-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus for manufacturing ring-shaped powder compact and method of manufacturing sintered ring magnet |
| US7881602B2 (en) | 2004-10-21 | 2011-02-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving device, optical apparatus, and image pickup apparatus |
| US7899317B2 (en) | 2004-10-21 | 2011-03-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving device, optical apparatus, and image pickup apparatus |
| KR100719472B1 (ko) * | 2005-03-28 | 2007-05-17 | 캐논 가부시끼가이샤 | 구동장치 |
| US10770939B1 (en) | 2016-06-24 | 2020-09-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotor for permanent magnet rotary electric machine and permanent magnet rotary electric machine |
| DE112017003124B4 (de) | 2016-06-24 | 2023-03-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotor für rotierende elektrische Permanentmagnetmaschine und rotierende elektrische Permanentmagnetmaschine |
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