JPS6133343B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は安定した歩進回転を行うステツプモ
ータに関するものである。

第１図ａは従来のステツプモータ、ここでは２
極単相ステツプモータを示す図、同図ｂは同ステ
ツプモータの回転子部分を取り出して示す断面図
である。これら第１図ａおよびｂにおいて、１は
永久磁石で形成された円柱状の回転子で、その外
周には、磁性材で形成された固定子２が配置され
ている。この場合、固定子２は回転子１の回転に
方向性を付与するために、この回転子１の挿入個
所内周を回転子１の外周に対して図示するように
偏心させている。３は固定子２に巻回されたコイ
ル、４は伝達輪、５はその歯、６は制動レバーで
ある。

すなわちこのようなステツプモータにおいて、
回転子１は、コイル３により固定子２が交互に逆
極性に励磁される毎に180度ずつ図中矢印方向に
歩進回転する。

第２図ｂは上述従来のステツプモータの動作特
性を示す図で、コイル３に第２図ａに示すような
パルス電圧を印加した際、１ステツプ毎に正確に
歩進する範囲を斜線部で示しており、その他の部
分は歩進しなかつたり、過進したりして正常に動
作しない範囲を示す。なお、第２図ａは縦軸にパ
ルス電圧（波高値）をとり、横軸にパルス幅をと
つて示したものである。また、第２図ｃは、パル
ス電圧が印加された際のコイル３の電流（曲線ｉ
で示す）と回転子１の回転動作（曲線ｒで示す）
を示すものである。

すなわち、この種のステツプモータは跳躍的か
つ振動的な動作を行うため、第２図ｂに示すよう
に正確に歩進する範囲は極めて少なく、安定性に
劣り、また装置に組み込んだ場合に伝達歯車列の
摩耗が多い等の問題がある。

このため従来は、例えば第１図ａに示すように
回転子１の回転を被駆動部に伝える伝達輪４の歯
５に制動レバーを噛み合わせて安定性を増大させ
る等の対策がとられていた。すなわち、回転当初
の衝撃的な回転力を伝達輪４の歯５が制動レバー
６を乗り越える時に正じる機械的反抗力によつて
緩和すると共に、回転子１が１ステツプ歩進回動
した後、慣性によつてさらに回転を続けようとし
た場合には、伝達輪４の次の歯５が制動レバー６
を乗り越えようとする時に生じる反抗力によつて
慣性力を打ち消して過進を防止し、歩進動作の安
定性を得ているものである。

しかしながらこのように機械的な手段で制動を
加える従来のステツプモータでは、制動レバー６
と伝達輪４の歯５との微細な噛合状態の調整、制
動レバー６のばね力の調整等の高度な調整技術が
要求され、量産性の極めて乏しいものとなるばか
りでなく、伝達輪４と制動レバー６の摺動部の摩
耗、制御レバー６の疲労による押圧力の変化、折
損等によつて長期間安定した動作を期待とするこ
とができない等の欠点があつた。

この発明は上記のような欠点を除去するために
なされたもので、長期にわたつて安定な歩進動作
が得られ、かつコンパクトで安価なステツプモー
タを提供することを目的とする。

以下第３図ないし第５図を参照してこの発明の
実施例を設明する。第３図ａはこの発明によるス
テツプモータ、ここでは２極単相ステツプモータ
の一実施例を示す図、同図ｂは同ステツプモータ
の回転子部分を取り出して示す断面図である。こ
れら第３図ａおよびｂにおいて、１，２および３
は第１図と同様に回転子、固定子およびコイルを
示すが、この発明では、回転子１の構成が第３図
ｂに詳しく示すように従来とは異なるものであ
る。すなわち、図中１１はフエライト磁石で形成
された円筒磁石、１２はこの円筒磁石１１を支持
する軸である。この軸１２は、ポリアセタール樹
脂等で、上記円筒磁石１１の内方に位置する個所
に中空部１３を一体に有して成形されている。ま
た、上記中空部１３内には油等の液体１４が適宜
量封入されている。なお、１５は中空部１３の内
壁面を示す。

次に上述この発明のステツプモータの動作につ
いて説明する。すなわち、コイル３に第２図ａに
示すような入力パルス電圧を印加した場合、その
パルス電圧の立ち上がり時においては液体１４と
内壁面１５の間に生じる粘性摩擦によつて制動が
加えられるため、回転子１に発生した衝撃的な磁
気動力が抑制される。このため回転子１に作用す
る回転力は穏やかなものとなり、回転子１は穏や
かに回転を始め、オーバーランが少なくなる。ま
た、回転子１が初めの静止位置から180度回転し
た位置まで歩進した際には、正規の位置を中心
に、第２図ｃ中の曲線ｒの最後の部分に示すよう
に減衰振動を起こすが、この場合には回転子１の
回転方向が反転する毎に内部の液体１４との運動
方向が異なるために、粘性摩擦による効果がより
顕著なものとなつて一層大きな制動力が回転子１
１に作用する。従つて回転子１の振動状態は速や
かに減衰され、180度回転した正規の位置により
速く停止することになる。

なお、上述実施例では、中空部１３を軸１２成
形時、これと一体に形成した場合について述べた
が、これのみに限定されるものではない。例えば
第４図に示すように、円筒磁石１１の内壁と、軸
１２に一体に設けた蓋１２１，１２２とで中空部
１３を形成したり、さらに第５図に示すように、
円筒磁石１１内にドーナツ形の容器１６を組み込
んで中空部１３を形成する等の変形例が可能であ
る。

以上説明したようにこの発明によれば、回転子
１に中空部１３を設けてこの中空部１３に液体１
４を封入し、この液体１４の粘性摩擦を利用して
回転子１に制動力を与えるようにしたので、回転
子１の跳躍的かつ振動的な動きが抑制され、安定
な歩進動作が得られると共に、伝達輪列の損耗も
なく、長期にわたつて安定な動作が期待できる。
また、構成も上述したように回転子１内に液体１
４を封入しただけであるため、別個に制動用部材
等を付加する必要もなくコンパクトにまとめるこ
とができると共に、液体１４の変質、蒸発、異物
の混入等の恐れもなく、全体として安価になると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂは従来のステツプモータおよ
びその回転子部分を取り出して示す図、第２図ａ
ないしｃは同ステツプモータの特性を説明するた
めの図、第３図ａおよびｂはこの発明によるステ
ツプモータの一実施例およびその回転部分を取り
出して示す図、第４図および第５図はそれぞれこ
の発明の他の実施例を説明するための図である。 １……回転子、１３……中空部、１４……油等
の液体。なお、図中同一符号は同一または相当部
分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転子内部に中空部を設けてこの中空部に液
   体を封入し、この液体の粘性摩擦により上記回転
   子に対して制動力を発生させるようにしたことを
   特徴とするステツプモータ。