JPH0793807B2 - 正逆転モ−タ - Google Patents

正逆転モ−タ

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JPH0793807B2
JPH0793807B2 JP59132647A JP13264784A JPH0793807B2 JP H0793807 B2 JPH0793807 B2 JP H0793807B2 JP 59132647 A JP59132647 A JP 59132647A JP 13264784 A JP13264784 A JP 13264784A JP H0793807 B2 JPH0793807 B2 JP H0793807B2
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哲郎 鈴木
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株式会社精工舎
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば、カメラや電子腕時計等のステップモ
ータとして使用される正逆転モータに関するものであ
る。
[従来の技術] 従来において、この種の正逆転モータとしては種々の構
成のものが提案されているが、その中の1つとして、特
開昭53−71210号公報には、ロータの周辺に第1のステ
ータに他に補極として第2のステータを使用することに
より、ロータの静止(停止)位置を2個所に切り換える
ことを可能とし、このロータの正逆転を可能にするもの
が知られている。そしてこれは、正転時には、第1ステ
ータの第1コイルに電流を流し、第2ステータの第2コ
イルには電流を流さないが、逆転時には第2コイルに電
流を流しロータの静止位置を切り換え、上記第1のステ
ータの第1コイルに電流を流すものである。
また、1つの回転子と2組の固定子とを備えるものとし
て、例えば特開昭55−49967号公報がある。これによる
と、2組の固定子は、それぞれの鉄心にコイルが巻装さ
れ、それらの磁気中心が回転子の回転方向に少しずれる
ように配置されている。そしてコイルの選択によって回
転方向を設定するものである。その第5図によると、回
転子の外周の一部に両固定子の磁極部が対向している
が、外周その他の部分は解放状態となっている。
[解決しようとする課題] しかし、第1の従来の技術では、構成が複雑であるばか
りでなく、逆転時の駆動パルスの時間的タイミングのコ
ントローや印加電圧その他の駆動条件の設定が極めて煩
雑であり、そのため誤動作を引き起こすおそれが高いこ
とが問題であった。
また、1つの回転子と2組の固定子とを有する第2の従
来の技術では、回転子の外周の大部分が解放状態にある
ために、外部からの磁界の影響を受け易く、耐磁特性に
問題を生じ、また、回転子の停止位置と磁気中心との間
のずれ量が小さいので、発生磁束に対して起動トルクは
小さいものであった。
そこで本発明の目的は、起動性と耐磁特性に優れ、誤動
作のおそれがなく、製造組立も容易である正逆転モータ
を提供することにある。
〔課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明に係る正逆転モータ
は、N,S2極に着磁された永久磁石ロータ(1)と、正
転,逆転用の二つのステータ(2,3)と、正転,逆転用
の二つのコイル(6,7)とからなり、二つのステータ
は、それぞれの磁極部(2a,3a)がロータの軸方向に相
互に間隔(D)をもって重畳した状態に設けてあり、こ
の二つのステータの各磁極部(2a,3a)には、ロータを
間隙をもって嵌合するための孔(4,5)が、両ステータ
の重畳状態において平面的に一致する楕円形に形成して
あり、 二つのステータは、孔の長軸方向(E−E′)に対して
相互に反対方向に、実質的に45度の角度的変位をもって
配置してあり、二つのコイルは、正転,逆転用の二つの
ステータを択一的に励磁するものであり、それぞれのコ
イルの通電時における二つのステータの磁極部に生じる
磁束のそれぞれの方向(A−A′、B−B′)は、楕円
形の孔の短軸方向(C−C′)に対し実質的に45度の角
度でもって両側に位置しているところに特徴を有する。
[作用] 無通電時におけるロータの停止位置は、楕円形の孔の短
軸方向となり、それは通電時に各ステータの磁極部に生
じる磁束のそれぞれの方向に対し45゜の方向になり、二
つのステータが別々に磁化されたとき、ロータは一方の
ステータからは正転方向の、他方のステータからは逆転
方向の回転トルクが受けるが、このときに、大きな起動
トルクが有効に生みだされる。
[実施例] 以下、本発明の詳細を添付図面に示す好適な実施例にそ
って説明する。
第1,2図において、ロータ1はフェライトなどの永久磁
石よりなり、N,S2極に着磁されている。ロータ1は、二
つのステータ2,3の磁極部2a,3aに穿設した楕円形の孔4,
5に間隙をもって嵌合している。二つのステータ2,3は、
その一方のステータ2が正転用であり、他方のステータ
3が逆転用である。ステータ2,3のそれぞれは、このス
テータを択一的に励磁するための正転用のコイル6と逆
転用のコイル7が巻回してある。第2図示のように、正
転用のステータ2と逆転用のステータ3とは、ロータ1
の軸方向に間隔Dだけ間隙をもって位置しており、それ
ぞれの磁極部2a,3aが重畳状態である。
ステータ2,3の各孔4,5は、第1図示のように、このステ
ータの磁極部2a,3aの重畳状態において、平面的に実質
的に同一の楕円形状である。すなわち、孔4,5は、180度
対称形状をなしており、そのため二つのステータ2,3
は、一方のステータを裏返した状態では全く同一形状と
なっているので、同一の型によって打抜きが可能であ
る。さらに、二つのステータ2,3は、楕円形の孔4,5の長
軸方向E−E′に対して、相互に反対方向に45度の角度
的変位をもって配置してある。
コイル6,7の通電時には、ステータ2,3の磁極部2a,3aに
生じる磁束の方向、すなわち、各ステータの動的磁気中
心線は、A−A′,B−B′であり、両中心線は所定角度
2θ(θ=45度)ずらしてある。コイル6,7の無通電時
には、ロータ1と楕円形の孔4,5との間隙の最も小さい
方向(短軸方向)C−C′でロータは停止し、この静的
安定線C−C′は角度2θの中心になる。
正転、逆転用の両ステータ2,3は、前記したように、ロ
ータ1の軸方向に間隔Dだけ間隙をもって配置してお
り、このためにステータ2が磁化されてたときは、ステ
ータ磁極2a1,2a2を通る閉磁路となる。同様にステータ
3が磁化されたときは、ステータ磁極3a1,3a2を通る閉
磁路となる。8はロータカナである。
次に、本発明の作動について説明する。
コイル6,7に駆動パルスが供給されておらず、ステータ
2,3がいずれも磁化されていない無通電時には、ロータ
1は前記したように、そのN,S極を孔4,5との間隙の最も
小さい静的安定線C−C′に向けて静止している。
ところで、ロータ1を正転させる時は、正転用の一方の
コイル6に駆動パルスが入力され、ステータ2が磁化し
て閉磁路が構成される。そして、ステータ磁極2a1がN
極に、ステータ磁極2a2がS極に励磁されると、このと
きの磁束の方向である動的磁気中心線A−A′と静的安
定線C−C′とは角度θ=45度開いているために、ロー
タ1のN極,S極はステータ磁極2a1,2a2のN極,S極から
反発力を受けて、正転方向、つまり時計方向の回転を生
じるための起動トルクが十分に大きなものとなる。この
とき、磁極部3aの最小間隙部との間の吸引力は、制動力
として働く。上記トルクが、この制動力を上まわったと
き、ロータ1は時計方向に安定して自起動する。
また、ロータ1を逆転させる時は、他方の逆転用のコイ
ル7に駆動パルスが入力され、ステータ3が磁化して閉
磁路が構成される。そして、ステータ磁極3a1がN極
に、ステータ磁極3a2がS極に励磁されると、このとき
の磁束の方向である動的磁気中心線B−B′と静的安定
線C−C′とは角度θ=45度開いているために、ロータ
1のN極,S極はステータ磁極3a1,3a2のN極,S極から反
発力を受けて、逆転方向、つまり反時計方向に回転を生
じるための起動トルクが十分に大きなものとなる。この
とき、磁極部2aの最小間隙部との間の吸引力は制動力と
して働く。上記トルクがこの制動力を上まわったとき、
ロータ1は逆転方向に安定して自起動する。
このようにしてロータ1が自起動して回転し、そのN,S
極が動的磁気中心線A−A′またはB−B′に近づき、
またはそれを僅かに通り過ぎたタイミングで、コイル6
または7への入力信号の極性反転が行われる。これによ
り、ロータの慣性力に上記と同様な反発力が加わった回
転トルクが推進力としてロータに作用し、同一方向へ間
欠的に回転する。また、正転用のコイル6と逆転用のコ
イル7に印加されるパルスは同じであって、そのため共
通の駆動回路を使用することができる。
[効果] このように本発明によれば、一方の正転用のコイルに駆
動パルスを供給することにより一方のステータを励磁し
てロータを正転させ、また、他方の逆転用のコイルに駆
動パルスを供給することにより他方のステータを励磁し
てロータを逆転させる正逆転モータにおいて、無通電時
におけるロータの停止位置(静的安定線)と通電時にお
けるステータの磁極部に生じる磁束の方向(動的磁気中
心線)とは、実質的に45度の角度を有しているので、大
きな起動トルクが得られ起動生が良くなり、しかもロー
タを収容する磁極部の孔は平面的に一致する形状である
から、2つのステータの位置合せが用意であり、そのた
め製造組立が簡単に行なうことができる。また、ロータ
は楕円形の孔内に位置し、その周囲はステータの磁極部
で囲まれているので、外部からの磁界の影響が受け難
く、耐磁特性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は平面図、
第2図は第1図II−II線断面図である。 1……永久磁石ロータ、 2……正転用のステータ、 3……逆転用のステータ、 4,5……楕円形の孔、 2a……ステータの磁極、 3a……ステータの磁極、 6……正転用のコイル、 7……逆転用のコイル、 A−A′,B−B′……磁束の方向(動的磁気中心線)、 C−C′……ロータの停止位置(静的安定線)、 D……両ステータ間の間隔、 E−E′……孔の長軸方向。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】N,S2極に着磁された永久磁石ロータ(1)
    と、正転,逆転用の二つのステータ(2,3)と、正転,
    逆転用の二つのコイル(6,7)とからなり、 上記二つのステータは、それぞれの磁極部(2a,3a)が
    上記ロータの軸方向に相互に間隔(D)をもって重畳し
    た状態に設けてあり、 上記二つのステータの各磁極部(2a,3a)には、上記ロ
    ータを間隙をもって嵌合するための孔(4,5)が、上記
    両ステータの重畳状態において平面的に一致する楕円形
    に形成してあり、 上記二つのステータは、上記孔の長軸方向(E−E′)
    に対して相互に反対方向に、実質的に45度の角度的変位
    をもって配置してあり、 上記二つのコイルは、上記正転,逆転用の二つのステー
    タを択一的に励磁するものであり、 上記それぞれのコイルの通電時における上記二つのステ
    ータの磁極部に生じる磁束のそれぞれの方向(A−
    A′、B−B′)は、上記楕円形の孔の短軸方向(C−
    C′)に対し実質的に45度の角度でもって両側に位置し
    ている ことを特徴とする正逆転モータ。
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