JPS5810948B2

JPS5810948B2 - パルスモ−タ

Info

Publication number: JPS5810948B2
Application number: JP50076769A
Authority: JP
Inventors: 種村武彦; 峰岸亮二
Original assignee: KOPARU DENSHI KK
Current assignee: KOPARU DENSHI KK
Priority date: 1975-06-24
Filing date: 1975-06-24
Publication date: 1983-02-28
Also published as: JPS521415A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、単極性パルス入力により駆動されるパルスモ
ータに関する。

従来、単極性パルス電源により駆動するパルスモータは
、パルスモータ側に単極性パルス入力を変換するいわゆ
る駆動回路を別に具えているが、その構造が複雑であり
、動作時の振動が大きく、高速応答が困難であって、モ
ータ回転角が大きなものしか製作出来なかった。

本発明は、上記の欠陥を克服するために開発されたもの
で、本発明の目的は、駆動回路を必要とせずして単極性
パルス入力のみにより駆動し、構造が簡単であり、且つ
回転角も微小値まで得られる特徴を具えたパルスモータ
を提供するものである。

次に本発明に係る実施例を添付図面によって説明する。

第１図、第２図において、ロータ１は、円筒状体を形成
し、その外周にＮ極１ａ、１ｂ、１ｃ・・・とＳ極１ａ
′、１ｂ’、１ｃ’・・・とをそれぞれ対をなしてＮ極
、Ｓ極を形成するように配設した永久磁石よりなり、又
前記Ｎ極１ａ・・・とＳ極１ａ′・・・は、後述する第
一ステータＣの磁極４を構成する磁極歯群４ａ、４ｂ、
４ｃ・・・と第二ステークＤの磁極５の磁極歯群５ａ、
５ｂ、５ｃ・・・とに対応させるように配設される。

前記ロータ１は非磁性材料よりなる軸３に嵌挿固定され
る。

又磁性材料よりなるロータの磁極２は磁極歯群２ａ、２
ｂ、２ｃ・・・よりなり、これらの磁極歯群は、前記ロ
ータの磁極Ｎ極とＳ極との間に、適当な磁気抵抗を有す
るように、ロータ１の外周に埋めこまれてＮ極、Ｓ極と
並列に配設される。

筒状体を形成する第一ステータＣは、磁性材料よりなる
磁極４を有し、この磁極は磁極歯群４ａ。

４ｂ、４ｃ・・・よりなる。

これらの磁極歯群は、ロータ１を抱擁するように第一ス
テータＣの板状基板Ｃ′より突設される。

第二ステータＤは、その板状体Ｄ′上に磁性材よりなる
磁極５が第一ステータＣの磁極４と相対してロータ１を
抱擁するように突設される。

前記磁極５は磁極歯群５ａ、５ｂ。５ｃ・・・より構成
される。

前記第一、第二ステータの磁極歯の形状は、板状基板Ｃ
′又は板状体Ｄ′より先端に向って両側より削りとられ
、ロータを囲繞する内側は湾曲状を形成する梯形をなし
、基板又は板状体に垂直な辺ｅとこれに相対して傾斜辺
ｆとを具え、各磁極歯はそれぞれ対をなして第４図の如
く配設される。

ロータ１の永久磁石磁極の軸方向のＮ極とＳ極相互の磁
気抵抗及び永久磁石のＮ極、Ｓ極とこれに隣接するロー
タ磁極歯群２ａ、２ｂ、２ｃ・・・相互の磁気抵抗より
も、前記第一、第二ステータＣ及びＤのそれぞれの磁極
歯群４ａ、４ｂ、４ｃ・・・、５ａ、５ｂ、５ｃ・・・
とこれに対向する永久磁石Ｎ極、Ｓ極及びロータ磁極歯
群２ａ、２ｂ、２ｃ・・・相互の磁気抵抗の方が少くな
るように、各部材が配置される。

符号６は単巻線コイル体であり、第１図に図示のように
第一ステータＣと第二ステータＤとで構成する円筒状ケ
ーシング内に、前記ステータＣ２Ｄの磁極４，５を囲繞
するように収容される。

軸受７ａは第一ステータＣの板状基板Ｃ′に突設した孔
部αに、又軸受７ｂは、第二ステータＤの孔部βにそれ
ぞれ嵌合固着される。

前記軸受７ａ。７ｂに、ロータ１に挿嵌固着された軸３
が回転自在に支承される。

従って、ロータ１は、第１図に図示の如く、第一、第二
ステータ磁極りの磁極４，５に抱擁された状態で、軸受
７ａ、７ｂに回転自在に装着される。

又上記のように組合わされたロータ、ステータを同軸に
複数組設けることが出来る。

上述のように構成された本発明のパルスモータの作用を
添付の展開図第４図、第５図を参照して説明する。

金弟４図に於て、第３図に示す如きｖなる電圧が０−ｔ
１時間、単捲線コイル６に印加されたとき、コイル６に
よる磁束がステータ磁極４からステーク磁極５の方向に
生ずるようにすると、ロータ１の磁性材料よりなる磁極
歯２ａは、ステータ磁極歯４ａ及び５ａとこの磁極歯２
ａとの間に生じるパーミアンスが最大になるような位置
に、すなわち第４図に示す如く、ステータ磁極歯４ａ及
び５ａに対面して停止する。

同様にして、磁極歯２ｂはステータ磁極歯４ｂ、５ｂに
、又磁極歯２ｃはステータ磁極歯４ｃ、５ｃに、それぞ
れ対面して停止する。

一方永久磁石又は直流電磁石１ａ、１ａ’、１ｂ。

１ｂ’・・・は、前記ステータ磁極歯の傾斜辺ｆの一部
に、その一部がそれぞれ相対向する如く停止する。

次に０−ｔ１時間経過して、第３図の如く、電圧が０に
なる時間ｔ１−１２においては、第４図に図示のロータ
磁極歯２ａは、ステーク磁極歯４ａ。

５ａの拘束より解放され、永久磁石によるロータ磁極歯
１ａ＋１ａ’とステータ磁極歯４ａ、５ａ間のパーミア
ンスが最大になる位置まで、ロータ１は軸３を中心とし
て回転する。

従ってロータ磁極歯１ａ、１ａ’は矢印方向に、ステー
タ磁極歯の傾斜辺ｆより垂直な辺ｅへと移動して、ステ
ータ磁極歯４ａ、５ａに対面する位置に停止する。

同様にしてロータ磁極歯１ｂ、１ｂ’はステータ磁極歯
４ｂ、５ｂに、又ロータ磁極歯１ｃ、１ｃ’はステータ
磁極歯４ｃ、５ｃにそれぞれ対面する位置に停止する。

上記の如く電圧か印加されない場合に、永久磁石のロー
タ磁極歯１ａ、１ａ’、１ｂ、１ｂ’。

１ｃ、１ｃ’・・・がそれぞれステーク磁極歯４ａ。

５ａ、４ｂ、５ｂ、４ｃ、５ｃに対面する位置に停止す
ると、一方磁性材料よりなるロータ磁極歯２ｂ、２ｃ・
・・の一部は、（２ａに対応するステータ磁極は省略）
第８図に図示の如く、ステータ磁極歯４ａ、５ａ、４ｂ
、５’ｂ・・・の傾斜辺ｆの一部にそれぞれ対向した位
置に停止する。

次に電圧が印加されると、前述の如く、前記ロータ磁極
歯２ｂ、２ｃ・・・は、励磁されたステータ磁極歯４ａ
。

５ａ、４ｂ、５ｂに吸引され、ステータ磁極歯４ａ、５
ａ、４ｂ、５ｂ・・・の方向に、すなわちこれらのステ
ータ磁極歯の傾斜辺ｆ側より垂直辺ｅの方向に、移動し
、これらのステータ磁極歯とロータ磁極歯との間に生じ
るパーミアンスが最大になるような位置に、すなりち２
ｂは４ａ、５ａに、２ｃは４ｂ、５ｂに対面して停止す
る。

このようにして、第３図のパルスのＯＮ、ＯＦＦにより
、ロータ１は第４図の矢印の方向へ順次移動しつ一回転
する。

更に、ロータ１を前記と反対方向に回転させる場合には
、各構成部材を第５図の如く配設して、前記と全く同一
の原理によってパルスモータを作動させるものである。

従って、本発明のモータは時計方向又は反時計方向に回
転できるものである。

上記実施例においては、ロータがステータの内側におい
て回転する構成であるが、ロータとステータの位置を入
れ換えて構成された場合においても上記説明の原理によ
り作動するものである。

第６図、第７図に示される実施例は、第１図〜第５図に
図示する実施例と異なり、ロータとステータの位置を入
れ換えて構成されたものであって、図中２１は第２図に
図示のロータの永久磁石１ａ。

１ａ′、１ｂ、１ｂ′・・・に、２２は磁極歯を具えた
ステータ磁極で、第２図の磁極２に、又２３は第２図の
ロータ軸３にそれぞれ相当する。

又２４゜２５はそれぞれ既に述べた実施例のステータ磁
極４．５に相当するロータ磁極である。

又３０はロータ磁極２４，２５を機械的、磁気的に接続
するための接続筒であって、磁性材よりなる。

コイル２６は他の実施例のコイル６に相当する。

２７゜２８は非磁性材料よりなる軸受である。

２９は、ステータ磁石２１と磁極歯を具えたステータ磁
極２２間の磁気抵抗及びステータ磁石２１とステータ磁
極２２とカバ３１との間の磁気抵抗を増大させるために
設けられた一対のスペーサで、非磁性材料よりなる。

３１は磁性材料よりなるカバであって、磁極２２の磁極
歯の先端とこのカバ３１との距離は、磁気抵抗を増大さ
せるため、適妥な間隔を保つように設定される。

３２は非磁性材よりなるねじで、ステータ磁極２２、ス
テータ磁石２１に設けられた孔に挿入され、コイル２６
に穿設されたねじ孔に螺合して、コイル２６とステータ
磁極と、ステータ磁石とを固定するものである。

又第６図に図示のように組合わされた本実施例のパルス
モータは、既に第１図〜第５図に関連して説明した実施
例のパルスモータと全く同一の原理により作動するもの
である。

本発明においては、一組のロータとステータを複数部分
に分割して、ロータに、永久磁石又は直流電磁石の複数
のロータ磁極歯と磁性材料よりなる複数のロータ磁極歯
を設け、又ステータに、複数のステータ磁極歯を配設す
ることにより、又は、複数組のロータとステータを同軸
に設けて上記同様に各部材を配設することにより、回転
角度の小さいパルスモータを製作することができる。

又本発明のパルスモータは別に１駆動回路を必要とせず
、構造が簡単であり且高速応答が容易にできる等の効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明パルスモータの一実施例の縦断面図、第
２図は第１図に示したパルスモータの分解斜視図、第３
図は入力電圧波形図、第４図は本発明の動作原理を示す
展開図、第５図は第４図と逆の方向の動作を示す展開図
、第６図は本発明によるパルスモータの更にも一つの実
施例の縦断面図、第７図は第６図に示したパルスモータ
の分解斜視図を示す。第８図は第４図と同様本願発明の作動原理を示す展開図
。１はロータ、Ｃ２Ｄはステータ、１ａｔ１ｂｐ１ｃ・・
・、１ａ′、１ｂ′、１Ｃ′・・・はロータの永久磁石
、２ａ、２ｂ、２ｃ・・・はロータ磁極２の磁極歯、３
はロータ軸、４はステータＣの磁極、４ａｔ４ｂｔ４ｃ
・・・はステータＣの磁極の磁極歯、５はステータＤの
磁極、５ａ、５ｂ、５ｃ・・・はステータＤの磁極の磁
極歯、６はコイル、７ａ、７ｂは軸受。

Claims

【特許請求の範囲】

１ケーシング内に回転自在に軸架したロータの外周に
相対するように一対のＮ、Ｓ極を具えた複数組の永久磁
石又は直流電磁石を軸方向に並列に設け、前記永久磁石
又は直流電磁石の各組の間のロータ外周にこれら磁石と
並列に磁性材料よりなるロータ磁極歯を配設した単極性
パルス入力により駆動されるパルスモークにおいて、円
筒体を形成する第一ステークの板状基板と前記第一ステ
ータと共にケーシングを構成する第二ステータの板状体
とにそれぞれ垂直な辺とこれに相対する傾斜辺とを具え
梯形を形成するステータ磁極歯を、前記ロータ磁極歯と
同数組相対する如く突設し、これらのステーク磁極歯に
よりロータを抱擁せしめ、電圧が印加されない場合は、
前記ステータ磁極歯の傾斜辺の一部にその一部が対向す
る如く位置し、電圧が印加された場合にはステータ磁極
歯に吸引されてそれぞれステータ磁極歯に対面して静止
する位置までステータ磁極歯の傾斜辺の側より垂直辺の
方向へと移動するロータ磁極歯と、電圧が印加された場
合に、前記ステータ磁極歯の傾斜辺の一部にその一部が
対向する如く位置しており、電圧が印加されない際には
、前記ステータ磁極歯に吸引されて、ステータ磁極歯に
対面して静止する位置まで、ステータ磁極歯の傾斜辺側
より垂直辺の方向に移動する永久磁石又は直流電磁石と
を有し、前記ロータ磁極歯と前記永久磁石又は直流電磁
石とが前記ステータ磁極歯との間に生じるパーミアンス
の大小により回転方向が定まるパルスモータ。