JPH09322513A - ハイブリッド型ステップモータ - Google Patents

ハイブリッド型ステップモータ

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JPH09322513A
JPH09322513A JP8140383A JP14038396A JPH09322513A JP H09322513 A JPH09322513 A JP H09322513A JP 8140383 A JP8140383 A JP 8140383A JP 14038396 A JP14038396 A JP 14038396A JP H09322513 A JPH09322513 A JP H09322513A
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stator
rotor
yoke
yokes
step motor
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Tsuneo Sugiura
恒雄 杉浦
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Tamagawa Seiki Co Ltd
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Tamagawa Seiki Co Ltd
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    • 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
    • H02K37/20—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 rotating flux distributors, the armatures and magnets both being stationary

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の構成では、ステータヨークの各歯に巻
回されたコイルがステータケースの内側に位置し、か
つ、各歯にコイル巻きを行うため、コイル巻は極めて困
難であった。また、トルク／電流特性も十分ではなかっ
た。 【解決手段】 本発明によるハイブリッド型ステップモ
ータは、固定軸(1)に設けられたステータヨーク(9,10,1
1)の外周にコイル(22,23,24)を巻回、又は、ステータヨ
ーク(106,107,108)の内周にコイル(22,23,24)を設けて
いることにより、コイル(22,23,24)の形成が容易で従来
よりも大幅な実装密度の向上及びコストダウンができる
と共に、ステータヨーク体の両側に補助磁性板と補助マ
グネットが設けられ両端部で磁気回路を形成しており、
種々の相数のモータを得ると共に、コアの一部又は全部
を非積層状とすることによりトルク／電流特性を向上さ
せる構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド型ス
テップモータに関し、特に、コイルの巻回及び装着を容
易化し、コイル実装密度を向上させて高効率で安価な構
成を得ると共に、トルク／電流特性を向上させるための
新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種のハイブリ
ッド型ステップモータとしては、図３８で示されるよう
に、ケーシング４の両端に設けられた１対の軸受２，３
には回転軸１が回転自在に設けられている。このステー
タケース４の内面４ａには全体形状が輪状をなしステー
タコイル５を有するステータヨーク６が設けられ、この
ステータヨーク６の内面には複数のステータ歯７が円周
状に所定間隔で形成されている。前記各軸受２，３間に
はマグネット板８を介して互いに軸方向に並設した輪状
の第１、第２ロータヨーク９，１０が一体状に設けられ
ており、この各ロータヨーク９，１０の周面には複数の
ロータ歯９ａ，１０ａが形成されていると共に、各ロー
タヨーク９，１０は互いに異なる極性にて構成されてい
る。従って、ステータコイル５に図示しない駆動回路を
介して駆動パルスを供給することによりロータヨーク
９，１０のステップ回転を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のハイブリッド型
ステップモータは、以上のように構成されていたため、
次のような課題が存在していた。すなわち、前述のよう
なマグネット板を各ロータヨークで挟持した構成のハイ
ブリッド構造のステップモータの場合、ステータヨーク
の各歯に巻回されたステータコイルがケーシングの内側
に位置しているため、各歯に対するコイル巻が難しく、
また、コイル巻きの密度を向上させることが困難であっ
た。また、トルク／電流特性も十分ではなかった。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、コイルの巻回及び装着を容
易化し、コイル実装密度を向上させて高効率で安価とす
ると共に、トルク／電流特性を向上させるようにしたハ
イブリッド型ステップモータを提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるハイブリッ
ド型ステップモータは、ロータ又はステータの一方もし
くは両方の一部又は全部を非積層コアとすることによ
り、ロータ又はステータの板厚方向の磁気抵抗を小さく
し、無通電時のディテントトルクを小さくし、励磁相間
の発生トルクの差を小さくし、通電時の（トルク／電流
比）を大とすることにより、円滑な回転が得られると共
に、コアの外周又は内側にコイルが設けられていること
により、コイル巻き及びコイル装着を容易とした構成で
ある。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるハ
イブリッド型ステップモータの好適な実施例について詳
細に説明する。なお、従来例と同一又は同等部分には同
一符号を用いて説明する。図１はアウタロータ構成のハ
イブリッド型ステップモータを示すもので、符号１で示
されるものは非磁性材よりなる固定軸であり、この固定
軸１に互いに離間して設けられた１対の軸受２，３に
は、全体形状がほぼ輪状をなすロータケース４が回転自
在に設けられている。このロータケース４の内面には、
輪状をなすと共に複数のロータ歯７を有する輪状ロータ
ヨーク６が設けられている。
【０００７】前記固定軸１上にマグネット板８を介して
軸方向に並設した輪状の第１、第２ステータヨーク９，
１０は、このマグネット板８を挟んだ状態で一体状に構
成されており、各ステータヨーク９，１０の軸方向にお
ける中央位置でかつ外周位置には第１、第２コイル受溝
２０ａ，２１ａが各々形成されている。前記各コイル受
溝２０ａ，２１ａにはボビン状に巻回された第１コイル
２２及び第２コイル２３が設けられている（なお、この
各コイル２２，２３は巻線機により自動巻線されてい
る）。前記第１ステータヨーク９の外周にはこの第１コ
イル２２を挟持するように第１、第２Ｎ極Ｎ１、Ｎ２が
形成され、前記第２ステータヨーク１０の外周にはこの
第２コイル２３を挟持するように第１、第２Ｓ極Ｓ１、
Ｓ２が形成され、各極Ｎ１、Ｎ２、Ｓ１、Ｓ２は前記ロ
ータ歯７に対応すると共に、この各極Ｎ１、Ｎ２、Ｓ
１、Ｓ２の外周には前記ロータ歯７のピッチと同一ピッ
チの複数のステータ歯９ａ，１０ａが形成されている。
前記各極Ｎ１とＮ２は、図５の動作図にも示すように、
１／２ピッチ、Ｓ１とＳ２も１／２ピッチずれた状態で
各ステータ歯９ａ，１０ａが形成され、Ｎ極Ｎ１、Ｎ２
とＳ極Ｓ１、Ｓ２の各ステータ歯９ａと１０ａは１／４
ピッチずれる関係に形成されている。
【０００８】次に、動作について述べる。図３はマグネ
ット板８が形成する磁束の流れを示すと共に、図４は第
１コイル２２及び第２コイル２３が作る磁束を示し、こ
の磁束の流れの向きは各コイル２２，２３に流れる電流
の向きによる。図５はマグネット板８を介して設けられ
た第１、第２コイル２２，２３に対して図示しない駆動
回路からＡとＢで示す方向の電流を流すと、周知の磁気
作用により、ロータヨーク６は状態０から状態１のよう
に回転し、続いて各コイル２２，２３に対して前記駆動
回路から前記Ａ、Ｂの方向とは逆向きのＡバーとＢバー
で示す方向の向きに電流を流すことにより、状態II及び
状態IIIで示すようにロータヨーク６が回転し、その後
は前述の状態０の位置となり、各ロータ歯７の１ピッチ
分だけステップ回転することができる。
【０００９】また、図６で示す構成は従来使用されてい
た図３８で示すインナーロータ構成のハイブリッド型ス
テップモータを本発明の構成のように適用してインナー
ロータのハイブリッド型ステップモータを構成した場合
の例を示すもので、非磁性材からなるステータケース１
０４の内面に輪状マグネット板３０を介して１対の第
１、第２輪状ステータヨーク１０６，１０６Ａが軸方向
に互いに一体状に配設されており、各ステータヨーク１
０６，１０６Ａは互いに異なる極性となるように構成さ
れている。前記各ステータヨーク１０６，１０６Ａの各
コイル受溝２０ａ，２１ａにはボビン状の第１、第２コ
イル２２，２３が設けられており、磁性材からなる回転
軸１００上には、前記各ステータヨーク１０６，１０６
Ａに対応するロータヨーク１０９が設けられ、このロー
タヨーク１０９の外周には複数のロータ歯１０９ａが形
成されている。従って、図６の構成は図１と逆のインナ
ロータ型で構成されているもので、そのステップ駆動状
態は前述の図３から図５で示す動作と同じ原理でステッ
プ回転が行われる。なお、前述の各コイル２２，２３は
周知のバイポーラ巻の場合を前提として述べたが、周知
のユニポーラ巻とした場合も同様の作用を得ることがで
きる。また、前述は１相励磁としたが、２相励磁又は１
−２相励磁により駆動できる。また、前述の各歯７，９
ａ，１０ａ，１０７，１０９ａのピッチずれについて
は、相対的なものであり、何れの側をずらせた場合も前
述と同じ動作を得ることができるものである。
【００１０】前述の図１における輪状ロータヨーク６及
びステータヨーク９，１０は、一般に硅素鋼板のプレス
抜きのコアエレメントを積層して構成した積層コアの場
合、又はムクの磁性材で構成した非積層コアとすること
ができるが、例えば、積層コアとした場合には、積層コ
アにおけるコア間のギャップによる磁気抵抗のため、図
７のグラフ１に示されるようにＡ，Ｂ，Ａバー，Ｂバー
の順に電流を流して駆動すると、電流０〔Ａ〕時のディ
テントトルクが大きくなるためと、Ａ又はＢ相励磁の場
合とＡバー相又はＢバー相励磁の場合とでは発生トルク
の差が生じるため、本発明では図８で示すように、図１
の前記輪状ロータヨーク６の一部とステータヨーク９，
１０の一部（何れも点々模様で示され、点々模様以外は
積層コアを使用している。但し、一部ではなく全部でも
可）をムクの磁性材よりなる一体状の非積層コアとして
いる。
【００１１】図９は、ロータ歯７とステータ歯９ａ（１
０ａ）が隙間（ギャップ）ｇで対向している状態を示し
ており、図１０は輪状ロータヨーク６の回転に伴う角度
θ（電気角）に対するロータ歯／ステータ歯間の磁気抵
抗の変化を示す。ここで、この角度と各極における磁気
抵抗の変化を定常分と基本波について数式で表せばＮ１
極については図１０の式１−１となり、同様にＮ２極は
Ｎ１極に対しπだけずらせて構成されており、図１０の
式１−２となり、Ｓ１極及びＳ２極はＮ１極に対してπ
／２、３π／２ずらせているため、図１０の式１−３及
び式１−４となる。
【００１２】前記隙間ｇ以外の磁気ループは、磁性材
（鉄）で構成されており、その磁気抵抗を無視すれば、
この磁気ループの等価回路は図１１で示す通りとなる。
ここではＨｍはマグネット板８で作る起磁力であり、便
宜上γ1，γ2用としてＨａ，γ3，γ4用としてはＨｂと
規定して示す。図１０とその式（１−１）〜（１−４）
から明らかなようにＮ１極の磁気抵抗γ1（θ）が最小
となり、ここを通る磁束φ1が最大となるのはθ＝０で
あり、この時の各極の磁気抵抗はθ＝０としてγ
1（０）＝γ1−γm、γ3＝γ4＝γ0、γ2＝γ0＋γmを
得る。同様に、Ｎ２極の磁束φ2が最大となるのはθ＝
πであり、γ2（π）＝γ0−γm、γ3＝γ4＝γ0、γ1
＝γ0＋γmであるため、φ1max＝φ2max＝Ｈａ／（γ0
−γm）となり、その角度変化も対称性が保たれる。こ
のことは、図７のグラフ１におけるＡ相（γ1，φ1max
側）とＡバー相（γ2，φ2max側）に特性上の差が出な
いことを意味する。これは図７の実体に合わないことで
ある。
【００１３】そこで、前記隙間ｇ以外の磁気抵抗を考慮
に入れると等価回路は図１２で示すようになる。図１２
で、γsはステータヨーク９，１０内における軸方向成
分の抵抗（すなわち、積層コアの磁気抵抗）、γr及び
γ′rは輪状ロータヨーク６の軸方向成分の抵抗、γyは
ステータヨーク９，１０における半径方向成分の抵抗と
する。ここで、前記と同様にφ1max，φ2maxを求める
と、 φ1max＝Ｈａ／（γ0−γm＋γy＋γ′r＋γs＋γr）・・・式２ φ2max＝Ｈａ／（γ0−γm＋γy＋γ′r） ・・・式３ ここで、Ａ相とＡバー相の差を見出すためφ2max／φ
1maxを求めると、 φ2max／φ1max＝１＋（γs＋γr）／（γ0−γm＋γy＋γ′r）・・・式４ この式４に於いて、右辺第２項を限りなく小さくするこ
とがφ1m＝φ2mすなわちＡ相とＡバー相の特性の一致と
なる。従って、分子（γs＋γr）は小さく、分母（γ0
−γm＋γy＋γ′r）は大きくすることが具体的設計上
の重要指針となる。この分母は具体的には隙間ｇを拡げ
るか又は半径方向の抵抗を増すことであるが、一方で、
各コイル２２，２３が作る起磁力（図１３のＨA）有効
に働くためには、図１３の磁気回路に於いてφA方向の
周回抵抗はできる限り小さい方が望ましいので分母を大
きくすることは不利となる。従って、分子（γs＋γr）
を極力小さくすることが具体的な対策となる。従って、
γs，γrは共に積層コアとした場合の板厚方向の磁気抵
抗であり、積層コアにおける空隙が積算されるため、無
視できない大きな値となるもので、図８のようにこの空
隙をなくしたムクの磁性体とした輪状ロータヨーク６及
び一部をムクの磁性体としたステータヨーク９，１０が
磁気抵抗γs，γrを小さくする。
【００１４】また、分母の隙間ｇが作る磁気抵抗（γ0
−γm）は基本的には隙間ｇの長さに左右され、通常、
隙間ｇは０.１ｍｍ以下であり、積層コアが作る各コア
間の磁気抵抗γs，γrはこの隙間ｇに比べると十分に小
さくなっていない。従って、磁気回路上、磁気抵抗の軸
方向成分となる輪状ロータヨーク６又はステータヨーク
９，１０の一方もしくは両方の一部又は全部を非積層コ
ア（一体のムクの磁性体よりなる構成）として磁気抵抗
を少なくすることにより、図１４のグラフ２で示すよう
にＡ相、Ｂ相、Ａバー相、Ｂバー相に電流を流さない０
の状態におけるディテントトルクＨＴが積層コアの場合
よりも大幅に減少し、各相電流とホールディングトルク
特性は相間差が小さくなり、トルクは電流に比例して一
様に増加し、コイル２２，２３側から見た磁気抵抗（図
１３で示すγr，γs）が小さくなり、トルク／電流特性
が図１４のグラフ２のように大幅に良好となる。
【００１５】なお、前述の説明では、図１の構成を図８
のように構成した場合として説明したが、図６の構成の
場合も、輪状ステータヨーク１０６，１０６Ａ又はロー
タヨーク１０９の一方もしくは両方の一部又は全部を前
述の非積層コイルとした場合も前述と同様に、軸方向の
磁気抵抗を小さくし、前述と同様の良好な駆動状態を得
ることができる。
【００１６】また、前述の図１の構成の他の形態として
図１５で示す構成を挙げることができる。なお、図１と
同一部分には同一符号を用いる。図１５において符号１
で示されるものは磁性材よりなる固定軸であり、この固
定軸１に互いに離間して設けられた１対の軸受２，３に
は、全体形状がほぼ輪状をなすロータケース４が回転自
在に設けられている。このロータケース４の内面には、
輪状をなすと共に複数のロータ歯７を有する輪状ロータ
ヨーク６が設けられている。
【００１７】前記固定軸１の外周に設けられたマグネッ
ト筒体８Ｅには、空隙１Ａを介して軸方向に並設した輪
状の第１、第２輪状ステータヨーク９，１０が設けら
れ、このマグネット筒体８Ｅの外周に嵌合した状態で一
体状に構成されている。前記各ステータヨーク９，１０
の軸方向における中央位置でかつ外周位置には第１、第
２コイル受溝２０ａ，２１ａが各々形成されている。前
記各コイル受溝２０ａ，２１ａにはボビン状に巻回され
た第１コイル２２及び第２コイル２３が巻線機による自
動巻線等により設けられている。前記第１輪状ステータ
ヨーク９の外周にはこの第１コイル２２を挟持するよう
に輪状の第１、第２Ｎ極Ｎ１、Ｎ２が形成され、前記第
２輪状ステータヨーク１０の外周にはこの第２コイル２
３を挟持するように輪状の第１、第２Ｓ極Ｓ１、Ｓ２が
形成され、各極Ｎ１、Ｎ２、Ｓ１、Ｓ２は前記ロータ歯
７に対応すると共に、この各極Ｎ１、Ｎ２、Ｓ１、Ｓ２
の外周には前記ロータ歯７のピッチと同一ピッチの複数
のステータ歯９ａ，１０ａが形成されている。前記各極
Ｎ１とＮ２は、１／２ピッチ、Ｓ１とＳ２も１／２ピッ
チずれた状態で各ステータ歯９ａ，１０ａが形成され、
Ｎ極Ｎ１、Ｎ２とＳ極Ｓ１、Ｓ２の各ステータ歯９ａと
１０ａは１／４ピッチずれる関係に形成されている。従
って、図１５の構成の場合も、輪状ロータヨーク６又は
各輪状ステータヨーク９，１０の一方もしくは両方の一
部又は全部を前述の非積層コアとした場合も同様に、軸
方向の磁気抵抗を小さくし、前述と同様の良好な駆動状
態を得ることができる。
【００１８】また、前述の図１の構成の他の形態として
図１６で示す構成を挙げることができる。なお、図１と
同一部分には同一符号を用いる。図１６において符号１
で示されるものは非磁性材よりなる中空状の固定軸であ
り、この固定軸１に設けられた軸受２には、全体形状が
ほぼ輪状をなす筒状ロータ４Ｅが回転自在に設けられて
いる。このロータ４Ｅの内周面及び外周面には、図１７
で示す複数のロータ歯７が各々設けられている。
【００１９】前記固定軸１上にマグネット板８をなす、
第１、第２マグネット８Ａ，８Ｂを介して軸方向に並設
した輪状の第１、第２内側ステータヨーク９，１０は、
このマグネット板８を挟んだ状態で一体状に構成されて
おり、各ステータヨーク９，１０の軸方向における中央
位置でかつ外周位置には第１、第２コイル受溝２０ａ，
２１ａが各々形成されている。前記各コイル受溝２０
ａ，２１ａにはボビン状にボビン巻きされた輪状の第１
コイル２２及び第２コイル２３が設けられている（な
お、この各コイル２２，２３は巻線機により自動巻線さ
れている）。前記第１ステータヨーク９の外周にはこの
第１コイル２２を挟持するように第１、第２Ｎ極Ｎ１、
Ｎ２が形成され、前記第２ステータヨーク１０の外周に
はこの第２コイル２３を挟持するように第１、第２Ｓ極
Ｓ１、Ｓ２が形成され、各極Ｎ１、Ｎ２、Ｓ１、Ｓ２は
前記ロータ歯７に対応すると共に、この各極Ｎ１、Ｎ
２、Ｓ１、Ｓ２の外周には前記ロータ歯７のピッチと同
一ピッチの複数のステータ歯９ａ，１０ａが形成されて
いる。前記各極Ｎ１とＮ２は、１／２ピッチ、Ｓ１とＳ
２も１／２ピッチずれた状態で各ステータ歯９ａ，１０
ａが形成され、Ｎ極Ｎ１、Ｎ２とＳ極Ｓ１、Ｓ２の各ス
テータ歯９ａ，１０ａは１／４ピッチずれる関係に形成
されている。また、前記固定軸１は外周位置に断面Ｌ状
に形成された外壁１Ａを有しており、この外壁１Ａには
前記各内側ステータヨーク９，１０と同様の第１、第２
外側ステータヨーク５０，５１が設けられ、この各外側
ステータヨーク５０，５１の内側には、各内側ステータ
ヨーク９，１０と同様に第３、第４コイル受溝２０ｂ，
２１ｂ、第３、第４コイル２４，２５及びステータ歯９
ｃ，９ｄが形成されている。
【００２０】従って、図１６の構成の場合も、筒状ロー
タ４Ｅ及び各ステータヨーク９，１０，５０，５１の一
方もしくは両方の一部又は全部を前述の非積層コアとし
た場合も同様に、軸方向の磁気抵抗を小さくし、前述と
同様の良好な駆動状態を得ることができる。
【００２１】また、前述の図１の構成の他の形態として
図１８から図２６で示す構成を挙げることができる。な
お、図１と同一部分には同一符号を用いる。図１８はア
ウタロータ構成のハイブリッド型ステップモータを示す
もので、符号１で示されるものは非磁性材よりなる固定
軸であり、この固定軸１に互いに離間して設けられた１
対の軸受２，３には、前蓋４ａ、後蓋４ｂ及び筒状のロ
ータヨーク６からなるロータケース４が回転自在に設け
られている。このロータケース４のロータヨーク６の内
面には、複数のロータ歯７が設けられている。
【００２２】前記固定軸１上に各々マグネット板８を介
して軸方向に並設した輪状の第１、第２、第３ステータ
ヨーク９，１０，１１は、このマグネット板８を挟んだ
状態で一体状に構成されており、各ステータヨーク９，
１０，１１の軸方向における中央位置でかつ外周位置に
は第１、第２、第３コイル受溝２０ｕ，２０ｖ，２０ｗ
が各々形成されている。前記各ステータヨーク９〜１１
によりステータヨーク体１００を構成し、このステータ
ヨーク体１００の両端には補助マグネット板１０１，１
０２を介して第１、第２補助磁性板１０３，１０４が固
定軸１上に固定されている。前記各コイル受溝２０ｕ，
２０ｖ，２０ｗにはボビン状に巻回されたＵ相の第１コ
イル２２及びＶ相の第２コイル２３及びＷ相の第３コイ
ル２４が設けられている（なお、この各コイル２２，２
３，２４は巻線機により自動巻線されている）。前記第
１ステータヨーク９の外周にはこの第１コイル２２を挟
持するように第１、第２Ｎ極Ｎ１、Ｎ２が形成され、前
記第２ステータヨーク１０の外周にはこの第２コイル２
３を挟持するように第１、第２Ｓ極Ｓ１、Ｓ２が形成さ
れ、第３ステータヨーク１１の外周にはこの第３コイル
２４を挟持するように第３、第４Ｎ極Ｎ３、Ｎ４が形成
され、各極Ｎ１、Ｎ２、Ｓ１、Ｓ２、Ｎ３、Ｎ４は前記
ロータ歯７に対応すると共に、この各極Ｎ１、Ｎ２、Ｓ
１、Ｓ２、Ｎ３、Ｎ４の外周には前記ロータ歯７のピッ
チと同一ピッチの複数のステータ歯９ａ，１０ａ，１１
ａが形成されている。前記各極Ｎ１とＮ２は、図２３の
動作図にも示すように、１／２ピッチ（１π）、Ｓ１と
Ｓ２及びＮ３とＮ４も１／２ピッチ（１π）ずれた状態
で各ステータ歯９ａ，１０ａ，１１ａが形成され、Ｎ極
Ｎ１、Ｎ２とＳ極Ｓ１、Ｓ２及びＮ３、Ｎ４の各ステー
タ歯９ａと１０ａ，１１ａは１／６ピッチ（π／３）
（１／２ｎピッチ、ｎ；相数）ずれる関係に形成されて
いる。なお、各補助磁性板１０３，１０４は磁束通路を
形成するのみのものである。
【００２３】次に、動作について述べる。図１９はマグ
ネット板８及び補助マグネット板１０１，１０２が形成
する磁束の流れを示すと共に各補助磁性板１０３，１０
４によって磁束の流れが等分される事を示す。もし、こ
こで補助マグネット板１０１，１０２及び補助磁性板１
０３，１０４が無い場合、２つのマグネット８が作る磁
束は中央のＶ相のステータヨーク１０に集まり、その両
側のＵ相、Ｗ相より強く（２倍）なり各相の均一性が失
われる。その結果モータとして成立たなくなることから
補助マグネット板、及び補助磁性板の機能は重要であ
る。又、これに依り磁束は強い方に均一性が保たれる。
さらにこの補助マグネット板により各相とも均一性が保
たれる。図２０はＵ，Ｖ，Ｗ相の各コイル２２，２３，
２４が作る磁束を示し、この磁束の流れの向きは各コイ
ル２２，２３，２４に流れる電流の向きによる。図２１
は各コイル２２，２３，２４に具体的に通電する状態を
示しており、（Ａ）は駆動電流Ｉの強さを変えずにオン
オフした場合のステップ駆動を示している。（Ｂ）は徐
々に電流Ｉの強さを変えて周知のマイクロステップ駆動
又はサイン波駆動とした場合を示している。いずれも１
サイクル分を６ケの状態に分けて（状態１から状態６）
次の図２２との関係を表している。次に図２２は図２１
における（Ａ）のステップ駆動又は（Ｂ）のマイクロス
テッブ又はサイン波駆動した場合の前述の各ステップ駆
動状態１〜状態６における電流とマグネット板８の補助
マグネット板１０１，１０２が作る周知の磁束の合成状
態を示す。また、この場合も、本発明による各補助磁性
板１０３，１０４及び補助マグネット板１０１，１０２
が全体の磁束の合成分布に有効かつ規則的に働いている
ことを示している。次に、図２３は前述の図２２に対応
して各ステータ歯９ａ，１０ａ，１１ａとロータ歯７と
の重なり具合を示し、前述の各状態１から状態６におい
て規則的にその場所が移動していく変化状態を示してお
り、ロータ歯７が順に回動していく様子を示している。
この様に３相モータはステータヨーク体１００の両側に
設けた補助磁性板１０３，１０４及び補助マグネット板
１０１，１０２によって初めてモータとしての機能が達
成されるものである。次に、図２４は前述の図１８で示
す構成を２相構成に適用した場合を示す。ステータヨー
ク９，１０におけるＡ１とＡ２、及びＢ１とＢ２はそれ
ぞれ１／２ピッチ歯ずれており、ステータヨーク９，１
０であるＡ相とＢ相は１／２ｎ，ｎ；２相すなわち１／
４ピッチずれている。２相の場合は必ずしも補助マグネ
ット板１０１，１０２及び補助磁性板１０３，１０４が
無くてもモータとしては成り立つ。しかし本発明の図２
４に示すようにこれらを用いた方がステータヨーク９及
び１０が補助マグネット１０１，１０２により、両側か
ら均等に強く励磁され、より強い出力トルクが得られる
と共に、トルク発生ムラも抑えられる。図２５は５相と
して適用した場合を示し、同一のＵ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ相
の極Ｕ１とＵ２、Ｖ１とＶ２、Ｗ１とＷ２、Ｘ１とＸ
２、Ｙ１とＹ２は１／２ピッチづつずれており各相間
（ｎ＝５）１／２ｎ＝１／１０ピッチずれている。この
ように図１８から上記図２５迄の構成で示す通り奇数
相、偶数相モータにかかわらず、２相、３相からｎ相迄
実現することができる。図２６は図２４の２相構成モー
タを２ケ直列に接続しカスケード結合（Ｍ１とＭ２）し
た状態を示している。すなわち、図２６のＭ１とＭ２は
図２４のステータヨーク体１００を２個用いて各ステー
タヨーク体１００間にマグネット板８を設け、他の補助
マグネット板１０１，１０２、補助磁性板１０３，１０
４は図２４と同様に両端に設けている。従って、このス
テータヨーク体１００を複数であるＮ個設けることによ
り任意の数のＮ個のステータヨーク体１００を有する形
式のカスケード結合したアウタロータ型及びインナロー
タ型のハイブリッドステップモータを得ることができ
る。この場合も単にＭ１部とＭ２部を２ケ独立に同軸上
に構成した場合とは異なりＭ１とＭ２間のマグネット８
及び補助マグネット１０１，１０２と補助磁性板１０
３，１０４が図１８の構成と同様に効果的に作用してい
る。また、図２４の２相に関して図２６を示したが、同
様に図１８、図２５、さらに以降説明する図２７にも適
用できる事は明白である。一般に、ｎ相モータ部をＮ個
カスケード結合し、より大きな必要トルクを得ることが
できる。
【００２４】また、図２７で示す構成は従来使用されて
いた図３８で示すインナロータ構成のハイブリッド型ス
テップモータを本発明の構成のように適用してインナロ
ータのハイブリッド型ステップモータを構成した場合の
例を示すもので、非磁性材からなるステータケース３０
０の内面にそれぞれ輪状マグネット板８を介して軸方向
に並置した輪状の第１、第２、第３輪状ステータヨーク
１０６，１０７，１０８が軸方向に互いに一体状に配設
されて３層のステータヨーク体１００に構成されてお
り、各ステータヨーク１０６，１０７，１０８は互いに
異なる極性となるように構成されている。
【００２５】さらに、このステータヨーク体１００の両
側に補助マグネット１０１，１０２及び補助磁性板１０
３，１０４が設けられ、両端部で磁気回路を形成してい
る。前記各輪状ステータヨーク１０６，１０７，１０８
の各コイル受溝２０ｕ，２０ｖ，２０ｗにはボビン状の
第１、第２及び第３コイル２２，２３，２４が各々設け
られており、磁性材からなる回転軸２００上には、前記
３組の各ステータヨーク１０６，１０７，１０８に対応
するロータヨーク１０９が設けられ、このロータヨーク
１０９の外周には複数のロータ歯１０９ａが形成されて
いる。従って、図２７の構成は図１８と逆のインナロー
タ型で構成されているもので、そのステップ駆動状態は
前述の図１９から図２３で示す動作と同じ原理でステッ
プ回転が行われる。又、図２４、図２６に対応して２相
インナロータ型、５相インナロータ型が図２７と同様の
方法で形成され、さらに一般化されｎ相インナロータ型
モータとなる。
【００２６】また、前述の通り図２４が図２６のように
カスケード結合してように一般化されたｎ相インナロー
タ型モータも図２６のようにカスケード結合される。な
お、前述の各コイル２２，２３は周知のバイポーラ巻の
場合を前提として述べたが、周知のユニポーラ巻とした
場合も同様の作用を得ることができる。また、前述は周
知の１相励磁としたが、２相励磁又は１−２相励磁によ
り駆動できる。また、前述の各歯７，９ａ，１０ａ，１
１ａ，１０９ａのピッチずれについては、相対的なもの
であり、何れの側をずらせた場合も前述と同じ動作を得
ることができるものである。なお、モータの形状も、偏
平大径、薄物、極細等を任意に得ることができる。従っ
て、図１８から図２６における輪状ロータヨーク６又は
各ステータヨーク９，１０，１１の一方もしくは両方の
一部又は全部を非積層コアで構成し、図２７における輪
状ステータヨーク１０６，１０７，１０８又はロータヨ
ーク１０９の一方もしくは両方の一部又は全部を前述の
非積層コアで構成した場合には、前述の図１の場合と同
様に、軸方向の磁気抵抗を小さくし、図１と同様の良好
な駆動状態を得ることができる。
【００２７】また、前述の図１の構成の他の形態として
図２８から図３７で示す構成を挙げることができる。な
お、従来例と同一又は同等部分には同一符号を用いて説
明する。図２８はアウタロータ構成のハイブリッド型ス
テップモータを示すもので、符号１で示されるものは固
定軸であり、この固定軸１に互いに離間して設けられた
１対の軸受２，３には、前蓋４ａ、後蓋４ｂ及び筒状の
ロータヨーク６からなるロータケース４が回転自在に設
けられている。このロータケース４のロータヨーク６の
内面には、複数のロータ歯７が設けられている。
【００２８】前記固定軸１の固定軸保持体１Ａの外周の
固定軸ヨーク１Ｂ上には筒状をなす各マグネット筒体８
Ｅを介して軸方向に並設した輪状の第１、第２、第３ス
テータヨーク９，１０，１１が設けられており、このマ
グネット筒体８Ｅを径方向において挟んだ状態で一体状
に構成されており、各ステータヨーク９，１０，１１の
軸方向における中央位置でかつ外周位置には第１、第
２、第３コイル受溝２０ｕ，２０ｖ，２０ｗが各々形成
されている。前記各ステータヨーク９〜１１によりステ
ータヨーク体１００を構成し、このステータヨーク体１
００の両端には前記マグネット筒体８の両側に設けた補
助マグネット筒体１０１，１０２を介して第１、第２補
助磁性筒体１０３，１０４が固定軸１と一体に固定され
ている。前記各コイル受溝２０ｕ，２０ｖ，２０ｗには
ボビン状に巻回されたＵ相の第１コイル２２及びＶ相の
第２コイル２３及びＷ相の第３コイル２４が設けられて
いる（なお、この各コイル２２，２３，２４は巻線機に
より外周側から予め自動巻線されている）。前記第１ス
テータヨーク９の外周にはこの第１コイル２２を挟持す
るように第１、第２Ｎ極Ｎ１、Ｎ２が形成され、前記第
２ステータヨーク１０の外周にはこの第２コイル２３を
挟持するように第１、第２Ｓ極Ｓ１、Ｓ２が形成され、
第３ステータヨーク１１の外周にはこの第３コイル２４
を挟持するように第３、第４Ｎ極Ｎ３、Ｎ４が形成さ
れ、各極Ｎ１、Ｎ２、Ｓ１、Ｓ２、Ｎ３、Ｎ４は前記ロ
ータ歯７に対応すると共に、この各極Ｎ１、Ｎ２、Ｓ
１、Ｓ２、Ｎ３、Ｎ４の外周には前記ロータ歯７のピッ
チと同一ピッチの複数のステータ歯９ａ，１０ａ，１１
ａが形成されている。前記各極Ｎ１とＮ２は、図３３の
動作図にも示すように、１／２ピッチ（１π）、Ｓ１と
Ｓ２及びＮ３とＮ４も１／２ピッチ（１π）ずれた状態
で各ステータ歯９ａ，１０ａ，１１ａが形成され、Ｎ極
Ｎ１、Ｎ２とＳ極Ｓ１、Ｓ２及びＮ３、Ｎ４の各ステー
タ歯９ａと１０ａ，１１ａは１／６ピッチ（π／３）
（１／２ｎピッチ、ｎ；相数）ずれる関係に形成されて
いる。なお、各補助磁性板１０３，１０４は磁束通路を
形成するのみのものである。
【００２９】次に、動作について述べる。図２９はマグ
ネット筒体８Ｅ及び補助マグネット筒体１０１，１０２
が形成する磁束の流れを示すと共に各補助磁性板１０
３，１０４によって磁束の流れが等分される事を示す。
もし、ここで補助マグネット筒体１０１，１０２及び補
助磁性筒体１０３，１０４が無い場合、２つのマグネッ
ト８Ｅが作る磁束は中央のＶ相のステータヨーク１０に
集まり、その両側のＵ相、Ｗ相より強く（２倍）なり各
相の強さが不均一となり、その結果、モータとして成立
たなくなることから補助マグネット筒体１０１，１０２
及び補助磁性筒体１０３，１０４の機能は重要で、これ
により磁路が追加して形成されかつ各相における磁束の
均一性が得られる。図３０はＵ，Ｖ，Ｗ相の各コイル２
２，２３，２４が作る磁束を示し、この磁束の流れの向
きは各コイル２２，２３，２４に流れる電流の向きによ
る。図３１は各コイル２２，２３，２４に具体的に通電
する状態を示しており、（Ａ）は駆動電流Ｉの強さを変
えずにオンオフした場合のステップ駆動を示している。
（Ｂ）は徐々に電流Ｉの強さを変えて周知のマイクロス
テップ駆動又はサイン波駆動とした場合を示している。
いずれも１サイクル分を６ケの状態に分けて（状態１か
ら状態６）次の図３２との関係を表している。次に、図
３２は図３１における（Ａ）のステップ駆動又は（Ｂ）
のマイクロステップ又はサイン波駆動した場合の前述の
各ステップ駆動状態１〜状態６における電流とマグネッ
ト筒体８Ｅと補助マグネット筒体１０１，１０２が作る
周知の磁束の合成状態を示す。
【００３０】また、この場合も、本発明による各補助磁
性筒体１０３，１０４及び補助マグネット筒体１０１，
１０２が全体の磁束の合成分布に有効かつ規則的に働い
ていることを示している。次に、図３３は前述の図３２
に対応して各ステータ歯９ａ，１０ａ，１１ａとロータ
歯７との重なり具合を示し、前述の各状態１から状態６
において規則的にその場所が移動していく変化状態を示
しており、ロータ歯７が順に回動していく様子を示して
いる。この様に３相モータはステータヨーク体１００の
両側に設けた補助磁性筒体１０３，１０４及び補助マグ
ネット筒体１０１，１０２によって初めてモータとして
の機能が達成されるものである。次に、図３４は前述の
図２８で示す構成を２相構成に適用した場合を示す。ス
テータヨーク９，１０におけるＡ１とＡ２、及びＢ１と
Ｂ２はそれぞれ１／２ピッチ歯ずれており、ステータヨ
ーク９，１０であるＡ相とＢ相は１／２ｎ，ｎ；２相す
なわち１／４ピッチずれている。２相の場合は必ずしも
補助マグネット筒体１０１，１０２及び補助磁性筒体１
０３，１０４が無くてもモータとしては成り立つ。しか
し本発明の図３４に示すようにこれらを用いた方がステ
ータヨーク９及び１０が補助マグネット筒体１０１，１
０２により、両側から均等に強く励磁され、より強い出
力トルクが得られると共に、トルク発生ムラも抑えられ
る。
【００３１】図３５は５相として適用した場合を示し、
同一のＵ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ相の極Ｕ１とＵ２、Ｖ１とＶ
２、Ｗ１とＷ２、Ｘ１とＸ２、Ｙ１とＹ２は１／２ピッ
チづつずれており各相間（ｎ＝５）１／２ｎ＝１／１０
ピッチずれている。このように図２８から上記図３５迄
の構成で示す通り奇数相、偶数相モータにかかわらず、
２相、３相から任意のｎ相迄実現することができる。図
３６は図３４の２相構成モータを２ケ直列に接続しカス
ケード結合（Ｍ１とＭ２）した状態を示している。すな
わち、図３６のＭ１とＭ２は図３４のステータヨーク体
１００を２個用いて各ステータヨーク体１００にマグネ
ット筒体８Ｅを設け、他の補助マグネット筒体１０１，
１０２、補助磁性筒体１０３，１０４は図３４と同様に
両端に設けている。従って、このステータヨーク体１０
０を複数であるＮ個設けることにより任意の数のＮ個の
ステータヨーク体１００を有する形式のカスケード結合
したアウタロータ型及びインナロータ型（図示せず）の
ハイブリッドステップモータを得ることができる。この
場合も単にＭ１部とＭ２部を２ケ独立に同軸上に構成し
た場合とは異なりＭ１とＭ２間に磁路が構成され、補助
マグネット筒体１０１，１０２と補助磁性筒体１０３，
１０４が図２８の構成と同様に効果的に作用している。
また、図３４の２相に関して図３６を示したが、同様に
図２８、図３５、さらに以降説明する図３７にも適用で
きる事は明白である。一般に、ｎ相モータ部をＮ個カス
ケード結合し、より大きな必要トルクを得ることができ
る。
【００３２】また、図３７で示す構成は従来使用されて
いた図３８で示すインナロータ構成のハイブリッド型ス
テップモータを本発明の構成のように適用してインナロ
ータ型のハイブリッド型ステップモータを構成した場合
の例を示すもので、ステータケース３００の内面にそれ
ぞれ輪状マグネット筒体８Ｅを介して軸方向に並置した
輪状の第１、第２、第３輪状ステータヨーク１０６，１
０７，１０８が軸方向に互いに一体状に配設されて３相
のステータヨーク体１００に構成されており、各ステー
タヨーク１０６，１０７，１０８は互いに異なる極性と
なるように構成されている。
【００３３】さらに、このステータヨーク体１００の両
側に補助マグネット筒体１０１，１０２及び補助磁性筒
体１０３，１０４が設けられ、両端部で磁気回路を形成
している。前記各輪状ステータヨーク１０６，１０７，
１０８の各コイル受溝２０ｕ，２０ｖ，２０ｗにはボビ
ン状の第１、第２及び第３コイル２２，２３，２４が各
々設けられており、磁性材からなる回転軸２００上に
は、前記３組の各ステータヨーク１０６，１０７，１０
８に対応する長手形状のロータヨーク１０９が設けら
れ、このロータヨーク１０９の外周には複数のロータ歯
１０９ａが形成されている。従って、図３７の構成は図
２８と逆のインナロータ型で構成されているもので、そ
のステップ駆動状態は前述の図２９から図３３で示す動
作と同じ原理でステップ回転が行われる。又、図３４、
図３６に対応して２相インナロータ型、５相インナロー
タ型が図３７と同様の方法で形成され、さらに一般化さ
れｎ相インナロータ型モータとなる。
【００３４】また、前述の通り図３４の構成が図３６の
ようにカスケード結合してように一般化されたｎ相イン
ナロータ型モータも図３６のようにカスケード結合され
る。なお、前述の各コイル２２，２３は周知のバイポー
ラ巻の場合を前提として述べたが、周知のユニポーラ巻
とした場合も同様の作用を得ることができる。また、前
述は周知の１相励磁としたが、２相励磁又は１−２相励
磁により駆動できる。また、前述の各歯７，９ａ，１０
ａ，１１ａ，１０９ａのピッチずれについては、相対的
なものであり、何れの側をずらせた場合も前述と同じ動
作を得ることができるものである。なお、モータの形状
も、偏平大径、薄物、極細等を任意に得ることができ
る。また、前述の各マグネット筒体８Ｅは各相毎に個別
に設けた場合を示したが、各相分を一体の筒に構成し着
磁した場合も同じ作用を得ることができる。従って、図
２８から図３６における輪状ロータヨーク６又は各ステ
ータヨーク９，１０，１１の一方もしくは両方の一部又
は全部を非積層コアで構成し、図３７における輪状ステ
ータヨーク１０６，１０７，１０８又はロータヨーク
（１０９）の一方もしくは両方の一部又は全部を前述の
非積層コアで構成した場合には、前述の図１の場合と同
様に、軸方向の磁気抵抗を小さくし、図１と同様の良好
な駆動状態を得ることができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によるハイブリッド型ステップモ
ータは、以上のように構成されているため、次のような
効果を得ることができる。すなわち、図１で示す構成の
場合、ステータヨークの外周にコイルを設けることがで
きるため、巻線作業が極めて容易で、この種のハイブリ
ッド型のアウタロータ型ステップモータのコストを大幅
に引下げることができる。また、図６の構成において
も、ボビン状に形成したコイルをステータヨークの内側
から挿入することができ、従来よりも組立コストを大幅
に下げることができる。さらに、モータの両端に磁束通
路としての補助マグネット筒体を設けているためマグネ
ット筒体の両側に磁極を形成する個とができ、大きいト
ルクを容易に得ることができ、必要に応じてｎ相のステ
ップモータが得られる。また、ステータヨーク間を、ｎ
相では１／２ｎピッチづつずらすのみで良く、２〜ｎ相
迄同一ステータ、ロータヨークで良い。また、Ｎ個のス
テータヨーク体を有するアウタロータ型及びインナロー
タ型のハイブリッドステップモータを得ることができ
る。さらに、ロータ側又はステータ側の一方もしくは両
方の一部又は全部を非積層コアで構成しているため、無
通電時のディテントトルクを小さくし、各励磁相間の発
生トルク差を小さくし、トルク／電流特性が良好で通電
時の駆動が良好なトルク増大型とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアウタロータ型の２相ハイブリッ
ド型ステップモータを示す断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ′による横断面図である。
【図３】各マグネット板が作る磁束の流れを示す説明図
である。
【図４】コイルが作る磁束の流れを示す説明図である。
【図５】マグネット板と各コイルに電流を流した場合の
合成磁束とロータヨークのステップ回転を示す説明図で
ある。
【図６】図１の他例を示す断面図である。
【図７】各相毎の通電時の電流とホールディングトルク
を示す特性図である。
【図８】図１のロータ及びステータの構造を示す断面図
である。
【図９】図１及び図８の要部を示す拡大図である。
【図１０】図９の磁気特性図である。
【図１１】図１及び図８の等価構成図である。
【図１２】図１１の隙間以外の磁気抵抗を考慮に入れた
等価回路である。
【図１３】図１２の等価回路でコイルが作る起磁力から
みた等価回路である。
【図１４】図１の特性を図８に改良した状態を示す特性
図である。
【図１５】図１の他例を示す断面図である。
【図１６】図１の他例を示す断面図である。
【図１７】図１６のＹ−Ｙ′断面図である。
【図１８】図１の他例を示す半断面図である。
【図１９】図１８の各マグネット板が作る磁束の流れを
示す説明図である。
【図２０】図１８のコイルが作る磁束の流れ示す説明図
である。
【図２１】図１８のステップモータの駆動を示す説明図
である。
【図２２】図１８のステップモータのステップ駆動を示
す状態図である。
【図２３】図１８のステップモータのステップ駆動を示
す状態図である。
【図２４】図１８の２相型を示す半断面図である。
【図２５】図１８の５相型を示す半断面図である。
【図２６】図２４の２相型を２個直列接続した半断面図
である。
【図２７】図１８の他例を示す断面図である。
【図２８】図１の他例を示す半断面図である。
【図２９】図２８の各マグネット板が作る磁束の流れを
示す説明図である。
【図３０】図２８のコイルが作る磁束の流れを示す説明
図である。
【図３１】図２８のステップモータの駆動を示す説明図
である。
【図３２】図２８のステップモータのステップ駆動を示
す状態図である。
【図３３】図２８のステップモータのステップ駆動を示
す状態図である。
【図３４】図２８の２相型を示す半断面図である。
【図３５】図２８の５相型を示す半断面図である。
【図３６】図３４の２相型を２個直列接続した半断面図
である。
【図３７】図２８の他例を示す断面図である。
【図３８】従来のステップモータを示す断面図である。
【符号の説明】
１ 固定軸 １Ａ 空隙 ２，３ 軸受 ４ ロータケース ６ 輪状ロータヨーク ７，１０９ａ ロータ歯 ８ マグネット板 ８Ｅ マグネット筒体 ９，１０，１１，１０６，１０７，１０８，１０６Ａ
ステータヨーク ９ａ，１０ａ，１１ａ ステータ歯 ２０ａ，２１ａ，２０ｕ，２０ｖ，２０ｗ コイル受
溝 ２２，２３，２４ コイル ３０ 輪状マグネット板 １００ ステータヨーク体 １０１，１０２ 補助マグネット板 １０３，１０４ 補助磁性板 １０９ ロータヨーク ２００ 回転軸 ３００ ケーシング

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固定軸(1)に互いに離間して設けられた
    １対の軸受(2,3)と、前記各軸受(2,3)を介して回転自在
    に設けられたロータケース(4)と、前記ロータケース(4)
    の内面に設けられ複数のロータ歯(7)を有する輪状ロー
    タヨーク(6)と、前記固定軸(1)にマグネット板(8)を介
    して軸方向に並設された第１、第２ステータヨーク(9,1
    0)と、前記各ステータヨーク(9,10)の外周に形成された
    複数のステータ歯(9a,10a)と、前記各ステータヨーク
    (9,10)の軸方向における中央位置でかつ外周位置に形成
    された第１、第２コイル受溝(20a,21a)と、前記各コイ
    ル受溝(20a,21a)に設けられた第１、第２コイル(22,23)
    とを備え、前記各ステータヨーク(9,10)は互いに異なる
    極性を構成すると共に、前記輪状ロータヨーク(6)又は
    ステータヨーク(9,10)の一方もしくは両方の一部又は全
    部を非積層コアで構成したことを特徴とするハイブリッ
    ド型ステップモータ。
  2. 【請求項２】 ケーシング(104)の両端に設けられた１
    対の軸受(2,3)と、前記各軸受(2,3)を介して回転自在に
    設けられた回転軸(100)と、前記ケーシング(104)の内面
    の軸方向に輪状マグネット板(30)を介して並設された第
    １、第２輪状ステータヨーク(106,106A)と、前記各輪状
    ステータヨーク(106,106A)の内面に形成された複数のス
    テータ歯(107,107a)と、前記各ステータヨーク(106,106
    A)の軸方向における中央位置でかつ内周位置に形成され
    た第１、第２コイル受溝(20a,21a)と、前記各コイル受
    溝(20a,21a)に設けられた第１、第２コイル(22,23)と、
    前記回転軸(100)に設けられ前記各ステータヨーク(106,
    106A)に対応して位置し前記回転軸(100)に設けられたロ
    ータヨーク(109)と、前記ロータヨーク(109)の外周に設
    けられた複数のロータ歯(109a)とを備えると共に、前記
    輪状ステータヨーク(106,106A)又はロータヨーク(109)
    の一方もしくは両方の一部又は全部を非積層コアで構成
    したことを特徴とするハイブリッド型ステップモータ。
  3. 【請求項３】 固定軸(1)に互いに離間して設けられた
    １対の軸受(2,3)と、前記各軸受(2,3)を介して回転自在
    に設けられたロータケース(4)と、前記ロータケース(4)
    の内面に設けられ複数のロータ歯(7)を有する輪状ロー
    タヨーク(6)と、前記固定軸(1)の外周に設けられたマグ
    ネット筒体(8E)と、前記マグネット筒体(8E)の外周に嵌
    合して設けられた１対の第１、第２輪状ステータヨーク
    (9,10)と、前記各輪状ステータヨーク(9,10)の外周に形
    成された複数のステータ歯(9a,10a)と、前記各輪状ステ
    ータヨーク(9,10)の軸方向における中央位置でかつ外周
    位置に形成された第１、第２コイル受溝(20a,21a)と、
    前記各コイル受溝(20a,21a)に設けられた第１、第２コ
    イル(22,23)とを備え、前記各輪状ステータヨーク(9,1
    0)は互いに異なる極性を構成すると共に、前記輪状ロー
    タヨーク(6)又は前記各輪状ステータヨーク(9,10)の一
    方もしくは両方の一部又は全部を非積層コアで構成した
    ことを特徴とするハイブリッド型ステップモータ。
  4. 【請求項４】 前記各輪状ステータヨーク(9,10)間には
    空隙(1A)が形成されていることを特徴とする請求項３記
    載のハイブリッド型ステップモータ。
  5. 【請求項５】 固定軸(1)に設けられた軸受(2)と、前記
    各軸受(2)を介して回転自在に設けられた筒状ロータ(4
    E)と、前記筒状ロータ(4E)の内周面及び外周面に設けら
    れ複数のロータ歯(7)と、前記固定軸(1)にマグネット板
    (8)を介して軸方向に並設された第１、第２内側ステー
    タヨーク(9,10)及び第１、第２外側ステータヨーク(50,
    51)と、前記各ステータヨーク(9,10)に形成された複数
    のステータヨーク歯(9a,10a)と、前記各内側、外側ステ
    ータヨーク(9,10)の軸方向における中央位置でかつ前記
    筒状ロータ(4)に向けて形成された第１〜第４コイル受
    溝(20a,21a)と、前記各コイル受溝(20a,21a)に設けられ
    ボビン巻きされたた第１〜第４コイル(22〜25)とを備
    え、前記各ステータヨーク(9,10)は互いに異なる極性を
    構成すると共に前記各コイル(22〜25)は前記筒状ロータ
    (4)を挟むように構成し、前記筒状ロータ(4)又は前記各
    ステータヨーク(9,10,50,51)の一部もしくは全部を非積
    層コアで構成したことを特徴とするハイブリッド型ステ
    ップモータ。
  6. 【請求項６】 前記マグネット板(8)は、前記各内側ス
    テータヨーク(9,10)間及び各外側ステータヨーク(50,5
    1)間に設けられた第１、第２マグネット(8A,8B)からな
    ることを特徴とする請求項５記載のハイブリッド型ステ
    ップモータ。
  7. 【請求項７】 前記マグネット板(8)は、前記各内側ス
    テータヨーク(9,10)と前記固定軸(1)間及び前記各外側
    ステータヨーク(50,51)と前記固定軸(1)の外壁(1A)間に
    設けられた第１、第２マグネット(8A,8B)からなり、前
    記各マグネット(8A,8B)は前記筒状ロータ(4E)を介して
    対向していることを特徴とする請求項５記載のハイブリ
    ッド型ステップモータ。
  8. 【請求項８】 固定軸(1)に互いに離間して設けられた
    １対の軸受(2,3)と、前記各軸受(2,3)を介して回転自在
    に設けられたロータケース(4)と、前記ロータケース(4)
    に設けられ複数のロータ歯(7)を有する輪状ロータヨー
    ク(6)と、前記固定軸(1)にマグネツト板(8)を介して軸
    方向に並設されたｎ個のステータヨーク(9,10,11)から
    なるステータヨーク体(100)と、前記各ステータヨーク
    (9,10,11)の外周に形成された複数のステータ歯(9a,10
    a,11a)と、前記各ステータヨーク(9,10,11)の軸方向に
    おける中央位置でかつ外周位置に形成されたｎ個のコイ
    ル受溝(20u,20v,20w)と、前記各コイル受溝(20u,20v,20
    w)に設けられたｎ個のコイル(22,23,24)と、前記ステー
    タヨーク体(100)の両端に補助マグネット板(101,102)を
    介して前記固定軸(1)に設けられた１対の補助磁性板(10
    3,104)と、を備え、前記各ステータヨーク(9,10,11)は
    互いに異なる極性を構成すると共に、前記補助マグネッ
    ト板(101,102)からの磁束が前記補助磁性板(103,104)を
    通るようにすると共に、前記輪状ロータヨーク(6)又は
    前記各ステータヨーク(9,10,11)の一方もしくは両方の
    一部又は全部を非積層コアで構成したアウタロータ型よ
    りなることを特徴とするハイブリッド型ステップモー
    タ。
  9. 【請求項９】 前記ステータヨーク(9,10,11)は３個よ
    りなり、三相駆動されるように構成したことを特徴とす
    る請求項８記載のハイブリッド型ステップモータ。
  10. 【請求項１０】 前記ステータヨーク(9,10)は２個より
    なり、二相駆動されるように構成したことを特徴とする
    請求項８記載のハイブリッド型ステップモータ。
  11. 【請求項１１】 ケーシング(300)の両端に設けられた
    １対の軸受(2,3)と、前記各軸受(2,3)を介して回転自在
    に設けられた回転軸(200)と、前記ケーシング(104)の内
    面の軸方向に輪状マグネット板(8)を介して並設された
    ｎ個の輪状ステータヨーク(106,107,108)からなるステ
    ータヨーク体(100)と、前記各輪状ステータヨーク(106,
    107,108)の内面に形成された複数のステータ歯(106a,10
    7a,108a)と、前記ステータヨーク体(100)の両端に補助
    マグネット板(101,102)を介して前記ケーシング(300)に
    設けられた１対の補助磁性板(103,104)と、前記各輪状
    ステータヨーク(106,107,108)の軸方向における中央位
    置でかつ内周位置に形成されたｎ個のコイル受溝(20u,2
    0v,20w)と、前記各コイル受溝(20u,20v,20w)に設けられ
    たｎ個のコイル(22,23,24)と、前記回転軸(200)に設け
    られ前記各ステータヨーク(106,107,108)に対応して位
    置し前記回転軸(200)に設けられたロータヨーク(109)
    と、前記ロータヨーク(109)の外周に設けられた複数の
    ロータ歯(109a)とを備え、前記補助マグネット板(101,1
    02)からの磁束が前記補助磁性板(103,104)を通るように
    すると共に、前記輪状ステータヨーク(106,107,108)又
    はロータヨーク(109)の一方もしくは両方の一部又は全
    部を非積層コアで構成したインナロータ型よりなること
    を特徴とするハイブリッド型ステップモータ。
  12. 【請求項１２】 前記輪状ステータヨーク(106,107,10
    8)は３個よりなり、三相駆動されるように構成したこと
    を特徴とする請求項１１記載のハイブリッド型ステップ
    モータ。
  13. 【請求項１３】 前記輪状ステータヨーク(106,107)は
    ２個よりなり、二相駆動されるように構成したことを特
    徴とする請求項１１記載のハイブリッド型ステップモー
    タ。
  14. 【請求項１４】 前記ステータヨーク体(100)が前記マ
    グネット板(8)を介して複数であるＮ個設けられている
    ことを特徴とする請求項８ないし１０の何れかに記載の
    アウタロータ型のハイブリッド型ステップモータ。
  15. 【請求項１５】 前記ステータヨーク体(100)が前記マ
    グネット板(8)を介して複数であるＮ個設けられている
    ことを特徴とする請求項１１ないし１３の何れかに記載
    のインナロータ型のハイブリッド型ステップモータ。
  16. 【請求項１６】 固定軸(1)に互いに離間して設けられ
    た１対の軸受(2,3)と、前記各軸受(2,3)を介して回転自
    在に設けられたロータケース(4)と、前記ロータケース
    (4)に設けられ複数のロータ歯(7)を有する輪状ロータヨ
    ーク(6)と、前記固定軸(1)にマグネツト筒体(8E)を介し
    て軸方向に並設されたｎ個のステータヨーク(9,10,11)
    からなるステータヨーク体(100)と、前記各ステータヨ
    ーク(9,10,11)の外周に形成された複数のステータ歯(9
    a,10a,11a)と、前記各ステータヨーク(9,10,11)の軸方
    向における中央位置でかつ外周位置に形成されたｎ個の
    コイル受溝(20u,20v,20w)と、前記各コイル受溝(20u,20
    v,20w)に設けられたｎ個のコイル(22,23,24)と、前記ス
    テータヨーク体(100)の両端に補助マグネット筒体(101,
    102)を介して前記固定軸(1)に設けられた１対の補助磁
    性筒体(103,104)と、を備え、前記各ステータヨーク(9,
    10,11)は互いに異なる極性を交互に構成すると共に、前
    記補助マグネット筒体(101,102)からの磁束が前記補助
    磁性筒体(103,104)を通るようにすると共に、前記輪状
    ロータヨーク(106,107,108)又はステータヨーク(9,10,1
    1)の一方もしくは両方の一部又は全部を非積層コアで構
    成したアウタロータ型よりなることを特徴とするハイブ
    リッド型ステップモータ。
  17. 【請求項１７】 前記ステータヨーク(9,10,11)は３個
    よりなり、三相駆動されるように構成したことを特徴と
    する請求項１６記載のハイブリッド型ステップモータ。
  18. 【請求項１８】 前記ステータヨーク(9,10)は２個より
    なり、二相駆動されるように構成したことを特徴とする
    請求項１６記載のハイブリッド型ステップモータ。
  19. 【請求項１９】 ケーシング(300)の両端に設けられた
    １対の軸受(2,3)と、前記各軸受(2,3)を介して回転自在
    に設けられた回転軸(200)と、前記ケーシング(300)の内
    面の軸方向に輪状マグネット筒体(8E)を介して並設され
    たｎ個の輪状ステータヨーク(106,107,108)からなるス
    テータヨーク体(100)と、前記各輪状ステータヨーク(10
    6,107,108)の内面に形成された複数のステータ歯(106a,
    107a,108a)と、前記ステータヨーク体(100)の両端に補
    助マグネット筒体(101,102)を介して前記ケーシング(30
    0)に設けられた１対の補助磁性筒体(103,104)と、前記
    各輪状ステータヨーク(106,107,108)の軸方向における
    中央位置でかつ内周位置に形成されたｎ個のコイル受溝
    (20u,20v,20w)と、前記各コイル受溝(20u,20v,20w)に設
    けられたｎ個のコイル(22,23,24)と、前記回転軸(200)
    に設けられ前記各ステータヨーク(106,107,108)に対応
    して位置し前記回転軸(200)に設けられたロータヨーク
    (109)と、前記ロータヨーク(109)の外周に設けられた複
    数のロータ歯(109a)とを備え、前記補助マグネット筒体
    (101,102)からの磁束が前記補助磁性筒体(103,104)を通
    るようにすると共に、前記輪状ステータヨーク(106,10
    7,108)又はロータヨーク(109)の一方もしくは両方の一
    部又は全部を非積層コアで構成したインナロータ型より
    なることを特徴とするハイブリッド型ステップモータ。
  20. 【請求項２０】 前記輪状ステータヨーク(106,107,10
    8)は３個よりなり、三相駆動されるように構成したこと
    を特徴とする請求項１９記載のハイブリッド型ステップ
    モータ。
  21. 【請求項２１】 前記輪状ステータヨーク(106,107)は
    ２個よりなり、二相駆動されるように構成したことを特
    徴とする請求項１９記載のハイブリッド型ステップモー
    タ。
  22. 【請求項２２】 前記ステータヨーク体(100)が前記マ
    グネット筒体(8E)を介して複数であるＮ個設けられてい
    ることを特徴とする請求項１６ないし１８の何れかに記
    載のアウタロータ型のハイブリッド型ステップモータ。
  23. 【請求項２３】 前記ステータヨーク体(100)が前記マ
    グネット筒体(8E)を介して複数であるＮ個設けられてい
    ることを特徴とする請求項１９ないし２１の何れかに記
    載のインナロータ型のハイブリッド型ステップモータ。
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