JP2010200475A

JP2010200475A - Stepping motor

Info

Publication number: JP2010200475A
Application number: JP2009041883A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Fukushima; 敏明福島
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2010-09-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stepping motor that is driven by low power consumption, achieves high torque, and reduces variations in characteristics. <P>SOLUTION: The stepping motor has a rotor with a two-pole magnetized permanent magnet and a rotation axis, an exciting yoke with an exciting coil wound thereon and having first/third pole tips, and a detecting yoke with a detecting coil wound thereon and having second/fourth pole tips. The second/fourth pole tips are arranged between the first/third pole tips on the same plane. A high magnetoresistance part is provided between each of the pole tips. An angle θ1 of the rotation axis forming a part facing the rotor of the first or third pole tip is larger than an angle θ2 of the rotation axis forming a part facing the rotor of the second or fourth pole tip. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、腕時計の時刻指針用針やカレンダー等を回転駆動させるためのステップモータに関する。 The present invention relates to a step motor for rotationally driving a time indicator hand, a calendar, and the like of a wristwatch.

時計の時刻を修正する時やカレンダーを合わせるときに、ステップモータの逆回転動作を行う機能や、通常運針時よりも高速で動かす機能が望まれている。ステップモータの逆回転動作を行う場合には、回転体であるロータ磁石の初期磁極位置を把握して、磁極位置に応じた適切な駆動パルスを供給する必要がある。また、ステップモータを高速で動かして早送りを行う際は、通常の駆動パルスよりも間隔（周期）の短い早送り用の駆動パルスを供給する必要がある。さらに、時刻あわせを行うためには正転逆転いずれの場合にも、早送り中の運針ミス、すなわち、ロータの回転ミスは無いように駆動する必要がある。 When correcting the time of the clock or adjusting the calendar, there is a demand for a function of performing a reverse rotation operation of the step motor and a function of moving at a higher speed than during normal hand movement. When performing a reverse rotation operation of the step motor, it is necessary to grasp the initial magnetic pole position of the rotor magnet, which is a rotating body, and supply an appropriate drive pulse corresponding to the magnetic pole position. In addition, when fast-forwarding is performed by moving the step motor at high speed, it is necessary to supply fast-forwarding drive pulses that have a shorter interval (cycle) than normal drive pulses. Furthermore, in order to adjust the time, it is necessary to drive so that there is no mishandling during fast-forwarding, that is, no rotation error of the rotor, in any of forward and reverse rotations.

そして、時刻修正時における正転逆転機能、及び高速駆動のためには、低消費電力で、かつ高トルクで駆動されるステップモータの要求は高いものになっているとともに、ばらつきの無い性能の安定した製品であることが強く望まれている。そのような中、正逆２方向の回転動作をつかさどる２つの磁気回路を有した従来技術が開示されている。この２つの磁気回路は各々励磁コイルを備え、磁気的に互いに分離されており、ロータは２極着磁され、ロータ穴は４極の磁極を備えた２相電磁ステップモータで構成されている。（例えば特許文献１参照） And for forward / reverse rotation function at time correction and high-speed driving, the demand for stepping motor driven by low power consumption and high torque is high, and stable performance without variation. It is strongly desired that the product is a finished product. Under such circumstances, a prior art having two magnetic circuits that control the forward / reverse two directions of rotation is disclosed. Each of the two magnetic circuits includes an exciting coil and is magnetically separated from each other, the rotor is magnetized by two poles, and the rotor hole is constituted by a two-phase electromagnetic step motor having four poles. (For example, see Patent Document 1)

（従来のステップモータの構成の説明：図１４）
ここで、この従来技術のステップモータの構造を説明する。図１４は、従来のステップモータの構成を示す図面である。 (Description of conventional step motor configuration: FIG. 14)
Here, the structure of this conventional step motor will be described. FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a conventional step motor.

図１４に示す様に、ステップモータは、
ステータ１０１と、ステータキャビティ１０３の内部に回転可能に設置されるロータ１０５と、励磁コイルである巻き線１０７とを備える。ステータキャビティ１０３はステータ１０１内に設けられると共に、本質的に円形を有している。ロータ１０５の回転軸はステータ１０１の主要な面に対して直角である。ステータ１０１は４つの磁極１０９、１１３、１１１、１１５、及び２つの分路を備えており、各々の磁極はアームによって外側に伸びて２つの分路を形成し、各々の分路には、巻き線１０７を有している。また、これらアームの各々は隣接するアームと、ステータキャビティ１０３の周りで９０度の角度をなして伸びている。 As shown in FIG. 14, the step motor is
A stator 101, a rotor 105 that is rotatably installed inside the stator cavity 103, and a winding 107 that is an exciting coil are provided. The stator cavity 103 is provided in the stator 101 and has an essentially circular shape. The rotation axis of the rotor 105 is perpendicular to the main surface of the stator 101. The stator 101 includes four magnetic poles 109, 113, 111, 115, and two shunts. Each magnetic pole extends outwardly by an arm to form two shunts, and each shunt has a winding. It has a line 107. Each of these arms extends at an angle of 90 degrees around the stator cavity 103 with the adjacent arm.

特開平０５−１１５１６７号公報（第２−４頁、第１図）Japanese Patent Laid-Open No. 05-115167 (page 2-4, FIG. 1)

しかしながら、この特許文献１に記載の従来のステップモータは、下記に記載の問題点を有する。 However, the conventional step motor described in Patent Document 1 has the following problems.

従来技術を用いたステップモータは、高トルクを目的として２コイル使用し９０度ステップを行う場合や、低消電を目的として１コイル１８０度ステップ駆動を行う場合の両方の動作において、正逆どちらの回転方向であっても厳密に同じ動作を行わせることが可能
であり、正逆両方の回転方向に対して同じ性能であるという特徴を有する。しかし、このように高トルク目的の２コイル９０度ステップ駆動と低消電目的の１コイル１８０度ステップ駆動の両方動作を正逆両回転方向とも同性能を有するステップモータにおいては、１コイル１８０度ステップ駆動において更なる低消費電力化を達成することが難しいという課題があった。 The step motor using the prior art is either forward or reverse in both the case of performing two-coil 90-degree steps for the purpose of high torque and the case of performing one-coil 180-degree step drive for the purpose of low power consumption. It is possible to cause the same operation to be performed even in the rotational direction, and the performance is the same in both the forward and reverse rotational directions. However, in the step motor having the same performance in both the forward and reverse rotation directions, both the two-coil 90-degree step drive for high torque and the one-coil 180 degree step drive for low power consumption are used. There is a problem that it is difficult to achieve further lower power consumption in step driving.

このことについてさらに詳しく説明する。ステップモータを低消費電力駆動したい場合は１パルスで１８０度ステップが可能な１８０度ステップ駆動を行うことが一般的であるが、ロータに対して、第１の磁極１０９、第２の磁極１１１、第３の磁極１１３、および第４の磁極１１５の対向する部分が全て同じ形状を有していることから、２つの分路を通るロータ磁石の磁束量はほぼ同等となり、このことによって２つの分路における電気機械結合係数はほぼ同等となる。しかし、１８０度ステップ駆動をするときには、どちらか一方の分路を使用するため、更なる低消電化のためには使用する分路の磁気特性を上げる必要があるが、４つの磁極が同等の形状を有しているために、形状の変更によって１８０度ステップ駆動時に使用する分路の磁気特性を上げることができず、更なる低消費電力化を達成することが容易ではない。 This will be described in more detail. When it is desired to drive the step motor with low power consumption, it is common to perform 180 degree step driving capable of performing 180 degree steps with one pulse. However, the first magnetic pole 109, the second magnetic pole 111, Since the opposing portions of the third magnetic pole 113 and the fourth magnetic pole 115 all have the same shape, the amount of magnetic flux of the rotor magnets passing through the two shunts is substantially equal, and thus the two parts are separated. The electromechanical coupling coefficient in the road is almost the same. However, since either one of the shunts is used for 180 degree step drive, it is necessary to improve the magnetic characteristics of the shunt used for further reducing power consumption. Due to the shape, it is not easy to improve the magnetic characteristics of the shunt used during 180-degree step drive by changing the shape, and to achieve further lower power consumption.

そこで本発明は上記課題を解決し、正逆高速回転駆動が可能なステップモータにおいて、低消費電力駆動が可能で、また高トルクを得ることができ、更に特性のばらつきを少なくすることが可能なステップモータを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and can drive with low power consumption, can obtain high torque in a step motor capable of forward / reverse high-speed rotation drive, and can further reduce variations in characteristics. An object is to provide a step motor.

本発明は、上記目的を達成するために、基本的には、下記に記載されたような技術構成を採用するものである。 In order to achieve the above object, the present invention basically employs a technical configuration as described below.

本発明のステップモータは、径方向に２極に着磁された永久磁石と回転軸とを有するロータ（回転体）と、励磁コイルが巻き回され、回転体を中心に相対峙して配置される第１の磁極端と第３の磁極端とを有する励磁ヨークと、検出コイルが巻き回され、回転軸を中心に相対峙して設けられる第２の磁極端と第４の磁極端とを有する検出ヨークと、を備えるステップモータであって、第２および第４の磁極端は、同一平面上において、第１および第３の磁極端の間に配置され、第１から第４の磁極端の形状は、励磁コイルに無印加状態で回転体が静止する静的安定方向が、励磁コイルを励磁させることで発生する電磁的安定方向に対して、直交する方向となる様に形成し、第１および第３の磁極端と、第２および第４の磁極端との間には、空隙または非磁性部材による高磁気抵抗部が設けられ、高磁気抵抗部の形状は、電磁的安定方向に対して直交する方向であり、かつ静的安定方向に平行な第２および第４の磁極端の中心を通る軸に対して略対称な平面状となるように形成され、第１または第３の磁極端の回転体との対向部を成す回転軸における角度θ１は、第２または第４の磁極端の回転体との対向部を成す回転軸における角度θ２よりも大きいことを特徴とするものである。 The step motor of the present invention is arranged with a rotor (rotating body) having a permanent magnet magnetized in two poles in the radial direction and a rotating shaft, and an excitation coil wound around the rotating body. An excitation yoke having a first magnetic pole tip and a third magnetic pole tip, a second magnetic pole tip and a fourth magnetic pole tip provided around the rotation axis and having a detection coil wound therearound. And a detection motor having a detection motor, wherein the second and fourth magnetic pole tips are arranged between the first and third magnetic pole tips on the same plane, and the first to fourth magnetic pole tips. The shape of is formed so that the static stable direction in which the rotating body is stationary when no voltage is applied to the exciting coil is orthogonal to the electromagnetic stable direction generated by exciting the exciting coil. There is a space between the first and third magnetic pole tips and the second and fourth magnetic pole tips. Alternatively, a high magnetic resistance portion is provided by a nonmagnetic member, and the shape of the high magnetic resistance portion is a direction orthogonal to the electromagnetic stability direction and parallel to the static stability direction. The angle θ1 at the rotation axis that is formed so as to have a substantially symmetrical plane with respect to the axis passing through the center of the first and third magnetic pole ends and the rotating body is the second or fourth. It is characterized in that it is larger than the angle θ2 at the rotating shaft that forms the facing portion of the magnetic pole end with the rotating body.

上述したように、本発明のステップモータでは、
第１または第３の磁極端の回転体との対向部をなす回転軸における角度θ１が第２または第４の磁極端の回転体との対向部をなす回転軸における角度θ２よりも大きいため、第１の磁気回路における永久磁石の磁束量φ１を多くすることができ、電気機械結合係数ｎ×φ１を大きくすることができることから、駆動トルク”Ｔｄ＝ｎ×φ１×ｉ×ｓｉｎθ”を大きくすることができるために、駆動トルクＴｄを維持したままであれば電流値ｉを下げる事で低消費電力を達成することができ、電流値ｉを維持したままであれば駆動トルクＴｄを大きくすることで高トルク特性を得ることができる。 As described above, in the step motor of the present invention,
Since the angle θ1 at the rotating shaft that forms the facing portion of the first or third magnetic pole end with the rotating body is larger than the angle θ2 at the rotating shaft that forms the facing portion of the second or fourth magnetic pole end with the rotating body, Since the magnetic flux amount φ1 of the permanent magnet in the first magnetic circuit can be increased and the electromechanical coupling coefficient n × φ1 can be increased, the driving torque “Td = n × φ1 × i × sin θ” is increased. Therefore, if the drive torque Td is maintained, low current consumption can be achieved by decreasing the current value i. If the current value i is maintained, the drive torque Td is increased. High torque characteristics can be obtained.

また、第１または第３の磁極端の回転体との対向部をなす回転軸における角度θ１が第２または第４の磁極端の回転体との対向部をなす回転軸における角度θ２よりも大きいため、一定幅ｗを有する高磁気抵抗部と回転体との対向部をなす回転軸における角度θ３を小さくすることができるので、角度θ３のばらつきを小さくすることができる。すなわち、第１または第３の磁極端の回転体との対向部をなす回転軸における角度θ１および第２または第４の磁極端の回転体との対向部をなす回転軸における角度θ２のばらつきが小さくなり、安定した駆動電流で、高いトルクによりモータ駆動を行うことができる。また、第２の磁気回路における永久磁石の磁束量φ２もほぼ一定になるため、第２の磁気回路においては検出コイルによる回転検出逆起電圧波形を安定して得ることができるため、正確な回転検出を達成することができる。 Further, the angle θ1 at the rotating shaft that forms the facing portion of the first or third magnetic pole end with the rotating body is larger than the angle θ2 at the rotating shaft that forms the facing portion of the second or fourth magnetic pole end with the rotating body. Therefore, since the angle θ3 on the rotation axis that forms the facing portion between the high magnetic resistance portion having a constant width w and the rotating body can be reduced, variation in the angle θ3 can be reduced. That is, there is a variation in the angle θ1 at the rotation axis that forms the facing portion of the first or third magnetic pole end with the rotating body and the angle θ2 at the rotation shaft that forms the facing portion of the second or fourth magnetic pole end with the rotating body. The motor can be driven with high torque with a small and stable driving current. In addition, since the magnetic flux amount φ2 of the permanent magnet in the second magnetic circuit is substantially constant, the rotation detection counter electromotive voltage waveform by the detection coil can be stably obtained in the second magnetic circuit, so that accurate rotation Detection can be achieved.

本発明のステップモータの構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the step motor of this invention. 本発明のステップモータにおける回転体孔部分拡大図である。It is a rotary body hole part enlarged view in the step motor of this invention. 本発明のステップモータにおける制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the control apparatus in the step motor of this invention. 本発明のステップモータにおける駆動回路と検出コイル回路構成を示す図である。It is a figure which shows the drive circuit and detection coil circuit structure in the step motor of this invention. 本発明のステップモータにおける回転体の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the rotary body in the step motor of this invention. 本発明のステップモータにおける回転体の回転角度に対する回転トルク波形を示す図である。It is a figure which shows the rotational torque waveform with respect to the rotation angle of the rotary body in the step motor of this invention. 本発明のステップモータにおける磁束の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the magnetic flux in the step motor of this invention. 本発明のステップモータにおける磁束の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the magnetic flux in the step motor of this invention. 本発明のステップモータの検出コイル芯に流れる、回転体の回転角度に対する磁束量波形を示す図である。It is a figure which shows the magnetic flux amount waveform with respect to the rotation angle of a rotary body which flows into the detection coil core of the step motor of this invention. 本発明のステップモータにおける、励磁コイルおよび検出コイルで発生する磁束量と、回転体の回転角度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the magnetic flux amount which generate | occur | produces with an exciting coil and a detection coil, and the rotation angle of a rotary body in the step motor of this invention. 本発明のステップモータにおける駆動パルスと逆起電圧波形を示す図である。It is a figure which shows the drive pulse and back electromotive force waveform in the step motor of this invention. 本発明のステップモータにおける磁束量φ１とφ２を示す図である。It is a figure which shows the magnetic flux amount (phi) 1 and (phi) 2 in the step motor of this invention. 本発明のステップモータにおけるθ３変化を示す図である。It is a figure which shows (theta) 3 change in the step motor of this invention. 従来のステップモータの構成を示す図面である。It is drawing which shows the structure of the conventional step motor.

以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本実施例におけるステップモータの構造を示す分解斜視図である。また、図２は、実施例におけるステップモータの回転体孔部分拡大図である。以下、図に基づいて具体的な実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is an exploded perspective view showing the structure of the step motor in this embodiment. FIG. 2 is an enlarged view of the rotor hole portion of the step motor in the embodiment. Hereinafter, specific examples will be described with reference to the drawings.

（ステプモータの構成の説明：図１、図２）
図１において、本実施例のステップモータは、径方向に２極に着磁された永久磁石で、図中点線で示している回転軸２５を中心として配設された回転体１とを有し、回転体１は、回転体孔７に回転自在に挿入されている。 (Description of step motor configuration: FIGS. 1 and 2)
In FIG. 1, the step motor of the present embodiment is a permanent magnet magnetized in two radial directions, and has a rotating body 1 disposed around a rotating shaft 25 indicated by a dotted line in the figure. The rotating body 1 is rotatably inserted into the rotating body hole 7.

また、このステップモータは、励磁ヨーク１７と検出ヨーク２７とを有する。図１、図２に示す様に、励磁ヨーク１７は、励磁コイル芯５の両端を磁気的に結合し、回転軸２５を中心に、磁極端から回転軸２５までの一定距離を空けて相対峙して配置される第１の磁極端９と第３の磁極端１３と、励磁コイル芯５に導線を巻き回した励磁コイル３を有する。検出ヨーク２７は、検出コイル芯２１の両端を磁気的に結合し、第１と第３の磁極端９、１３とは異なる位置で、回転軸２５を中心に、磁極端から回転軸２５までの一定距離を空けて相対峙して設けられる第２の磁極端１１と第４の磁極端１５と、検出コイル芯２１
に導線を巻き回した検出コイル１９とを備えている。 The step motor has an excitation yoke 17 and a detection yoke 27. As shown in FIGS. 1 and 2, the exciting yoke 17 magnetically couples both ends of the exciting coil core 5 and makes a relative distance with a certain distance from the magnetic pole end to the rotating shaft 25 around the rotating shaft 25. The first magnetic pole end 9, the third magnetic pole end 13, and the exciting coil 3 in which a conducting wire is wound around the exciting coil core 5. The detection yoke 27 magnetically couples both ends of the detection coil core 21 and is located at a position different from the first and third magnetic pole ends 9 and 13 from the magnetic pole end to the rotation shaft 25 around the rotation axis 25. A second magnetic pole tip 11 and a fourth magnetic pole tip 15 which are provided so as to be relatively spaced apart from each other, and a detection coil core 21.
And a detection coil 19 around which a conducting wire is wound.

そして、回転体孔７内側には、切り欠き部５１があり、切り欠き部５１によって回転体１は静的安定方向４７に磁極が向いて静止することができる。 A notch 51 is provided inside the rotating body hole 7, and the notch 51 allows the rotating body 1 to be stationary with the magnetic pole facing the static stable direction 47.

ここで、第１の磁極端９の回転体１との対向部をなす回転軸２５における角度をθ１、第２の磁極端１１の回転体１との対向部をなす回転軸２５における角度をθ２とする。また、図２に図示していないが、第３の磁極端１３は、第１の磁極端９と同一形状で回転軸２５を中心とした対称位置に形成されているため、第３の磁極端１３の回転体１との対向部をなす回転軸２５における角度もθ１となっており、同様に第４の磁極端１５の回転体１との対向部をなす回転軸２５における角度をθ２である。そして、第1〜第４の磁極端９、１１、１３、１５は、θ１はθ２よりも大きいという関係を満たすように回転体１周りに配置されている。 Here, the angle of the first magnetic pole end 9 on the rotating shaft 25 that forms the facing portion with the rotating body 1 is θ1, and the angle of the second magnetic pole end 11 on the rotating shaft 25 that forms the facing portion with the rotating body 1 is θ2. And Although not shown in FIG. 2, the third magnetic pole tip 13 has the same shape as the first magnetic pole tip 9 and is formed at a symmetrical position around the rotation axis 25. The angle of the rotating shaft 25 that forms the facing portion of the 13 rotating body 1 is also θ1, and the angle of the rotating shaft 25 that forms the facing portion of the fourth magnetic pole tip 15 facing the rotating body 1 is also θ2. . The first to fourth magnetic pole tips 9, 11, 13, and 15 are arranged around the rotating body 1 so as to satisfy the relationship that θ1 is larger than θ2.

そして、第１及び第３の磁極端と、第２及び第４の磁極端との間に設けられた高磁気抵抗部２３の回転体１との対向部をなす回転軸２５における角度をθ３とする。また、励磁コイル３と検出コイル１９とは制御装置８７に接続されている。この制御装置８７の詳細については、後述する。 The angle of the rotary shaft 25 that forms the opposing portion of the high magnetoresistive portion 23 provided between the first and third magnetic pole ends and the second and fourth magnetic pole ends with the rotating body 1 is θ3. To do. In addition, the excitation coil 3 and the detection coil 19 are connected to the control device 87. Details of the control device 87 will be described later.

なお、この励磁ヨーク１７、励磁コイル芯５、検出ヨーク２７、検出コイル芯２１は、磁気を通しやすい軟質磁性材料であるパーマロイ等で構成されている。また、第１及び第３の磁極端と、第２及び第４の磁極端との間には、高磁気抵抗部２３が設けられており、高磁気抵抗部２３は、電磁的安定方向４９に対して直交する方向であり、かつ静的安定方向４７に平行な第２及び第４の磁極端を中心に通る軸に対して対称な平面状となるように形成されている。そして、高磁気抵抗部２３は、板状の非磁性部材を挿入した後溶接接合されることで磁極端間を固定することから、高磁気抵抗部２３は一定幅ｗを有し、かつ略平行な位置関係にある。また、高磁気抵抗部２３の幅ｗは、狭過ぎると溶接接合時に磁極間が磁気的につながってしまうことで特性低下要因となることがあり、また、広い場合は第１の磁気回路の磁気抵抗増加につながりモータ特性低下となることから、本実施例においては１００μｍ程度が妥当であるものとして説明している。 The excitation yoke 17, the excitation coil core 5, the detection yoke 27, and the detection coil core 21 are made of permalloy or the like, which is a soft magnetic material that allows easy passage of magnetism. A high magnetoresistive portion 23 is provided between the first and third magnetic pole ends and the second and fourth magnetic pole ends. It is formed in a plane that is symmetric with respect to an axis that passes through the second and fourth magnetic pole ends that are orthogonal to each other and parallel to the static stable direction 47. And since the high magnetoresistive part 23 fixes between magnetic pole ends by inserting a plate-like nonmagnetic member and then welding and joining, the high magnetoresistive part 23 has a fixed width w and is substantially parallel. Are in a good positional relationship. Further, if the width w of the high magnetoresistive portion 23 is too narrow, the magnetic poles may be magnetically connected during welding, which may cause a deterioration in characteristics. If the width w is wide, the magnetic resistance of the first magnetic circuit may be increased. In this embodiment, it is assumed that about 100 μm is appropriate because resistance is increased and motor characteristics are reduced.

（制御装置の構成の説明：図３、図４）
次に、本実施例のステップモータを制御する制御装置概要を説明する。図３は、本実施例のステップモータにおける制御装置の構成を示す図面である。 (Description of control device configuration: FIGS. 3 and 4)
Next, an outline of a control device that controls the step motor of this embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the control device in the step motor of this embodiment.

図３に示す様に、ステップモータにおける制御装置８７は、水晶振動子２９などの基準発振源を用いて基準となるパルスを発生するパルス合成回路３１と、パルス合成回路３１から出力された種々のパルス信号に基づきステップモータを制御する駆動制御回路３３とを備えている。この駆動制御回路３３は、マイクロコンピュータ等によって構成されている。 As shown in FIG. 3, the control device 87 in the step motor includes a pulse synthesizing circuit 31 that generates a reference pulse by using a reference oscillation source such as a crystal oscillator 29, and various outputs output from the pulse synthesizing circuit 31. And a drive control circuit 33 for controlling the step motor based on the pulse signal. The drive control circuit 33 is configured by a microcomputer or the like.

駆動制御回路３３は、ロータ駆動回路３５を介して、励磁コイル３に対し駆動パルスを供給し、回転体１を回転させる。ここで回転体１が回転をしなかったときには、駆動パルスより実効電力の大きな補償パルスを出力する。また、この駆動制御回路３３は、検出コイル回路３７に含まれる検出側スイッチング機構を制御して、検出コイル１９から逆起信号を出力させる。このロータ駆動回路３５と検出コイル回路３７の具体的な構成の詳細については、後述する。 The drive control circuit 33 supplies a drive pulse to the exciting coil 3 via the rotor drive circuit 35 to rotate the rotating body 1. Here, when the rotating body 1 does not rotate, a compensation pulse having a larger effective power than the drive pulse is output. The drive control circuit 33 controls the detection-side switching mechanism included in the detection coil circuit 37 and outputs a back electromotive signal from the detection coil 19. Details of specific configurations of the rotor drive circuit 35 and the detection coil circuit 37 will be described later.

また、駆動制御回路３３に接続するロータ回転検出回路３９には、上記検出側スイッチング機構を制御して、検出コイル１９に誘起される逆起電圧である検出波形から逆起信号
が供給される。なお、この逆起電圧を利用して、回転体の磁極位置を判断する手法には、上述した検出コイル回路３７に含まれるスイッチング機構を制御して、検出コイル１９から出力される逆起信号でもって判断する手法や、単に逆起電圧の検出波形からピーク値のレベルで判定する手法、あるいは検出波形の電圧値が反転する現象（ゼロクロス）を捉える手法がある。また、ロータ回転検出回路３９は、励磁コイル３にも接続されており、励磁コイル３で発生した逆起電圧を用いて、回転体１の磁極位置を判断することも可能になっている。 The rotor rotation detection circuit 39 connected to the drive control circuit 33 is supplied with a back electromotive signal from a detection waveform that is a back electromotive voltage induced in the detection coil 19 by controlling the detection side switching mechanism. Note that the method of determining the magnetic pole position of the rotating body using this back electromotive voltage is based on the back electromotive force signal output from the detection coil 19 by controlling the switching mechanism included in the detection coil circuit 37 described above. Thus, there are a method of determining, a method of simply determining from the detection waveform of the back electromotive voltage at the peak value level, or a method of capturing a phenomenon (zero cross) in which the voltage value of the detection waveform is inverted. The rotor rotation detection circuit 39 is also connected to the excitation coil 3 and can determine the magnetic pole position of the rotating body 1 using the counter electromotive voltage generated in the excitation coil 3.

ここで、上述したロータ駆動回路３５と検出コイル回路３７の具体的な構成について説明する。図４（ａ）は、上述した制御装置８７に含まれるロータ駆動回路３５の構成を示す図面であり、図４（ｂ）は、検出コイル回路３７の構成を示す図面である。 Here, specific configurations of the rotor drive circuit 35 and the detection coil circuit 37 described above will be described. FIG. 4A is a diagram illustrating a configuration of the rotor drive circuit 35 included in the control device 87 described above, and FIG. 4B is a diagram illustrating a configuration of the detection coil circuit 37.

制御装置８７に含まれるロータ駆動回路３５は、直列に接続されたｎチャンネルＭＯＳ４３ａとｐチャンネルＭＯＳ４１ａ、およびｎチャンネルＭＯＳ４３ｂとｐチャンネルＭＯＳ４１ｂとによって構成されたブリッジ回路を備えており、これらにｎチャンネルＭＯＳ４３ａの制御信号Ｐｎ１、ｐチャンネルＭＯＳ４１ａの制御信号Ｐｐ１、ｎチャンネルＭＯＳ４３ｂの制御信号Ｐｎ２、ｐチャンネルＭＯＳ４１ｂの制御信号Ｐｐ２を制御することによって、電源からステップモータの励磁コイル３（図１参照）に供給される電力を制御し、電流が流れる方向を切り替えることができる様になっている。 The rotor driving circuit 35 included in the control device 87 includes a bridge circuit constituted by an n-channel MOS 43a and a p-channel MOS 41a connected in series, and an n-channel MOS 43b and a p-channel MOS 41b, and an n-channel MOS 43a. The control signal Pn1, the control signal Pp1 of the p-channel MOS 41a, the control signal Pn2 of the n-channel MOS 43b, and the control signal Pp2 of the p-channel MOS 41b are supplied from the power source to the excitation coil 3 (see FIG. 1) of the step motor. The direction in which the current flows can be switched by controlling the electric power.

また、検出コイル回路３７における検出コイル１９（図１参照）の両端は、ｐチャンネルＭＯＳ４５ａとｐチャンネルＭＯＳ４５ｂとが並列に接続されており、この検出コイル回路３７を構成するｐチャンネルＭＯＳ４５ａは、制御信号Ｐｔ１によって制御でき、ｐチャンネルＭＯＳ４５ｂは制御信号Ｐｔ２によって制御できるようになっている。そして、このｐチャンネルＭＯＳ４５ａ、４５ｂを一定間隔で切り替えて検出コイル１９を短絡させて、スイッチ切り替えたときに発生する電圧と、逆起電圧波形とが一致したときの、逆起信号を検出することができる様になっている。なお、この検出コイル１９は、検出コイル芯２１に対して開放して逆起電力を検出しない状態にもできるようになっている。 Further, a p-channel MOS 45a and a p-channel MOS 45b are connected in parallel at both ends of the detection coil 19 (see FIG. 1) in the detection coil circuit 37. The p-channel MOS 45a constituting the detection coil circuit 37 receives a control signal. The p-channel MOS 45b can be controlled by a control signal Pt2. The p-channel MOSs 45a and 45b are switched at regular intervals to short-circuit the detection coil 19, and the back electromotive force signal is detected when the voltage generated when the switch is switched and the back electromotive voltage waveform match. Can be done. The detection coil 19 can be opened with respect to the detection coil core 21 so as not to detect the back electromotive force.

（ステップモータの動作の説明：図５、図６）
次に、ステップモータの回転体１の回転動作、およびここで発生する駆動トルクについて説明する。図５（ａ）〜（ｄ）は、ステップモータの回転体１の回転動作を示した、後述する第１〜第４の姿勢を示す図である。また、図６は、ステップモータの回転動作に伴い発生する、回転体が得る回転トルクと、回転体の角度との関係を示す図面である。 (Description of step motor operation: FIGS. 5 and 6)
Next, the rotation operation of the rotating body 1 of the step motor and the driving torque generated here will be described. FIGS. 5A to 5D are views showing first to fourth postures, which will be described later, showing the rotation operation of the rotating body 1 of the step motor. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the rotational torque generated by the rotating body and the angle of the rotating body, which is generated with the rotation operation of the step motor.

図５（ａ）に示す様に、ステップモータは、静的安定方向４７に対して電磁的安定方向４９が略９０度傾く様に、切り欠き部５１および第１〜第４の磁極端９、１１、１３、１５が配設されており、図６に用いられる回転体の角度は電磁的安定方向４９の第１の磁極端９方向を０度位置として、第２の磁極端１１における静的安定方向４７を９０度位置、第３の磁極端１３における電磁的安定方向を１８０度位置、第４の磁極端１５における静的安定方向を２７０度位置としている。 As shown in FIG. 5A, the stepping motor has the notch 51 and the first to fourth magnetic pole tips 9 such that the electromagnetic stable direction 49 is inclined by approximately 90 degrees with respect to the static stable direction 47. 11, 13, and 15 are arranged, and the angle of the rotating body used in FIG. 6 is static at the second magnetic pole tip 11 with the first magnetic pole tip 9 direction of the electromagnetic stable direction 49 as the 0-degree position. The stable direction 47 is a 90 degree position, the electromagnetic stable direction at the third magnetic pole tip 13 is a 180 degree position, and the static stable direction at the fourth magnetic pole tip 15 is a 270 degree position.

図５（ａ）は第１の状態を示しており、駆動パルスが供給されないように制御信号が制御されて、励磁コイル（図示せず）に電流が流れず、無励磁状態である。このとき、切り欠き部５１により、回転体１のＮ極が第２の磁極端１１方向、Ｓ極が第４の磁極端１５方向を向いた静的安定方向４７で停止する。そして、この第１の状態において回転体１に作用するトルクは、図６における点ａとなる。したがって、このときの回転体１の回転トルク値は、ほぼ０となる。 FIG. 5A shows a first state, in which a control signal is controlled so that a drive pulse is not supplied, and no current flows through an exciting coil (not shown), which is a non-excited state. At this time, the notch 51 stops in the static stable direction 47 in which the N pole of the rotating body 1 faces the second magnetic pole end 11 and the S pole faces the fourth magnetic pole end 15. And the torque which acts on the rotary body 1 in this 1st state becomes the point a in FIG. Therefore, the rotational torque value of the rotating body 1 at this time is almost zero.

次に、図５（ｂ）では第２の状態を示す。制御回路を制御して駆動パルスを出力して、
第１の磁極端９をＮ極に、第３の磁極端１３をＳ極になるように励磁する。この状態で、第１の磁極端９のＮ極と回転体１のＮ極とが反発し、第３の磁極端１３のＳ極と回転体１のＳ極とが反発することで、回転体１は、反時計方向の回転トルクを得る。ここで、第２の状態における回転体１に作用する回転トルク値は、図６における点ｂとなり、このときの回転体１は、正の回転トルクを得て反時計方向に回転する。 Next, the second state is shown in FIG. Control the control circuit to output drive pulses,
The first magnetic pole tip 9 is excited to the N pole, and the third magnetic pole tip 13 is excited to the S pole. In this state, the N pole of the first magnetic pole tip 9 and the N pole of the rotating body 1 repel each other, and the S pole of the third magnetic pole tip 13 and the S pole of the rotating body 1 repel each other. 1 obtains rotational torque in the counterclockwise direction. Here, the rotational torque value acting on the rotating body 1 in the second state is a point b in FIG. 6, and the rotating body 1 at this time obtains a positive rotating torque and rotates counterclockwise.

この様にして、回転トルクを得た回転体１は、図５（ｂ）に示す様に、反時計方向に回転を行い、図５（ｃ）の第３の状態に示す様に、第１の磁極端９のＮ極と回転体１のＳ極とが吸引し合うとともに、第３の磁極端１３のＳ極と回転体１のＮ極とも吸引し合って、回転体１は、電磁的安定方向４９に移動する。そして、回転体１の磁極端が、電磁的安定方向４９と略一致した第３の状態となる。ここで、図６において、第２の状態である点ｂから、第３の状態である点ｃまで移動する間に働くトルクは、常に正のトルク値のまま回転する。このときの第３の状態において、回転体１に作用する回転トルク値は、ほぼ０の回転トルクとなるが、回転体１が回転エネルギーを持つことから、反時計方向の回転運動を継続させることができる。 As shown in FIG. 5B, the rotating body 1 having obtained the rotational torque rotates counterclockwise, and the first rotating body 1 as shown in the third state in FIG. 5C. The N pole of the magnetic pole tip 9 and the S pole of the rotating body 1 attract each other, and the S pole of the third magnetic pole tip 13 and the N pole of the rotating body 1 attract each other. Move in the stable direction 49. Then, the magnetic pole end of the rotator 1 is in a third state that substantially coincides with the electromagnetic stable direction 49. Here, in FIG. 6, the torque that acts while moving from the point b in the second state to the point c in the third state always rotates with a positive torque value. In the third state at this time, the rotational torque value acting on the rotating body 1 is substantially zero rotational torque, but since the rotating body 1 has rotational energy, the counterclockwise rotational motion is continued. Can do.

そして、回転体１が第３の状態を取ったタイミングにおいて、励磁コイルを無励磁状態とすることで、回転体１の磁極端と第１と第３の磁極端９、１３との間に働く力は、保持トルクによる反時計方向の回転トルクのみとなる。その結果、回転体１は、電磁的安定方向４９を通過して、図５（ｄ）に示す、回転体１のＮ極が、第４の磁極端１５方向を向く第４の状態（回転体１が静止安定方向４７で安定した状態）まで回転を行う。従って、図６において、第３の状態であるｃ点から第４の状態であるｄ点までは、正の保持トルクを受けて回転し、第４の状態における回転トルクについては、ほぼ０となる。 Then, at the timing when the rotating body 1 takes the third state, the exciting coil is brought into a non-excited state, thereby acting between the magnetic pole end of the rotating body 1 and the first and third magnetic pole ends 9 and 13. The force is only the counterclockwise rotational torque due to the holding torque. As a result, the rotating body 1 passes through the electromagnetic stable direction 49, and the fourth state (rotating body) shown in FIG. 5D is such that the N pole of the rotating body 1 faces the fourth magnetic pole end 15 direction. 1 is stable in the stationary stable direction 47). Accordingly, in FIG. 6, from the point c which is the third state to the point d which is the fourth state, the rotation is received by the positive holding torque, and the rotational torque in the fourth state is almost zero. .

なお、回転体１のＮ極が第２の磁極端１１を向いている状態から時計方向に回転させる場合は、第１の磁極端９をＳ極に、第３の磁極端１３をＮ極になるように制御することで、回転体１のＮ極と第１の磁極端９のＳ極とを吸引させ、回転体１のＮ極と第３の磁極端１３のＮ極とを反発させる。この様に、本実施例のステップモータは、正転逆転いずれの方向の回転も可能となっていることが判る。 When the N pole of the rotating body 1 is rotated clockwise from the state where the N pole is facing the second magnetic pole tip 11, the first magnetic pole tip 9 is set to the S pole and the third magnetic pole tip 13 is set to the N pole. By controlling so that the N pole of the rotating body 1 and the S pole of the first magnetic pole tip 9 are attracted, the N pole of the rotating body 1 and the N pole of the third magnetic pole tip 13 are repelled. Thus, it can be seen that the step motor of this embodiment can rotate in either the forward or reverse direction.

従って、上記関係でもって第１から第４の磁極端９、１１、１３、１５が配置されたステップモータは、第１、第３の磁極端９、１３に印加する駆動パルスによって、１ステップ１８０度回転動作が可能となり、従来の構成の様な１相ステップモータと同様に、低消費電力での回転駆動が可能となる。 Therefore, the step motor in which the first to fourth magnetic pole tips 9, 11, 13, and 15 are arranged with the above-described relationship is used for one step 180 by the drive pulse applied to the first and third magnetic pole tips 9 and 13. Rotation operation is possible, and rotation drive with low power consumption is possible, similar to a one-phase step motor having a conventional configuration.

（ステップモータ動作に伴う磁束の流れの説明図：図７、図８）
次に、図５（ａ）〜（ｄ）で示した第１〜第４の状態におけるステップモータの回転体の動作に伴う磁束の流れに関して説明する。図７（ａ）（ｂ）は、図５で説明した第１と第２の状態のおける磁束の流れを示す図である。図８（ａ）（ｂ）は、第３と第４の状態における磁束の流れを示す図面である。 (Explanatory diagram of magnetic flux flow accompanying step motor operation: FIGS. 7 and 8)
Next, the flow of magnetic flux accompanying the operation of the rotating body of the step motor in the first to fourth states shown in FIGS. 5 (a) to 5 (d) will be described. FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the flow of magnetic flux in the first and second states described in FIG. FIGS. 8A and 8B are diagrams showing the flow of magnetic flux in the third and fourth states.

図７（ａ）に示す第１の状態では、励磁コイル３による励磁磁束は無く、回転体１のＮ極が第２の磁極端１１の方向を向き、Ｓ極が第４の磁極端１５の方向を向いて静止しており、回転体１の磁束は、Ｎ極から出たものが第２の磁極端１１に入り、検出コイル芯２１を通り、第４の磁極端１５から回転体１のＳ極に流れ込む磁路を形成している。このときの磁気回路を第２の磁気回路とする。 In the first state shown in FIG. 7A, there is no exciting magnetic flux by the exciting coil 3, the N pole of the rotating body 1 faces the second magnetic pole tip 11, and the S pole is the fourth magnetic pole tip 15. The magnetic flux of the rotator 1 from the N pole enters the second magnetic pole end 11, passes through the detection coil core 21, passes from the fourth magnetic pole end 15 to the rotator 1. A magnetic path flowing into the S pole is formed. The magnetic circuit at this time is defined as a second magnetic circuit.

また、図７（ｂ）に示す第２の状態では、回転体１のＮ極は第２の磁極端１１の方向を、Ｓ極は第４の磁極１５方向を向いている状態のため、回転体１の磁束は、検出コイル芯２１を通るよう流れる。ここで、励磁コイル３に電流を流して磁束を発生させて、第１の
磁極端９がＮ極に、第３の磁極端１３がＳ極となるように励磁することで、励磁コイル３による磁束は、励磁コイル芯５から第１、第３の磁極端９、１３へと流れて励磁コイル芯５に戻る磁路を形成する。この時の励磁コイル３による磁束の流れる磁気回路を第１の磁気回路とする。 In the second state shown in FIG. 7B, the N pole of the rotator 1 is in the direction of the second magnetic pole end 11 and the S pole is in the direction of the fourth magnetic pole 15; The magnetic flux of the body 1 flows through the detection coil core 21. Here, a current is passed through the exciting coil 3 to generate a magnetic flux, and excitation is performed so that the first magnetic pole tip 9 is an N pole and the third magnetic pole tip 13 is an S pole. The magnetic flux forms a magnetic path that flows from the exciting coil core 5 to the first and third magnetic pole ends 9 and 13 and returns to the exciting coil core 5. The magnetic circuit through which the magnetic flux flows by the exciting coil 3 at this time is defined as a first magnetic circuit.

また、図８（ａ）に示す第３の状態では、回転体１のＮ極は第３の磁極端１３の方向を向き、回転体１のＳ極は第１の磁極端９の方向を向いているため、回転体１により生じる磁束は、第３の磁極端１３から励磁コイル芯５、そして第１の磁極端９へと流れる。このとき、励磁コイル３により生じる磁束も同様に、励磁コイル芯５から第１の磁極端９、第３の磁極端１３へと流れて励磁コイル芯５に戻るため、回転体１の磁束と、励磁コイル３による磁束はともに同じ経路となる。そのため、検出コイル芯２１に流れる磁束はゼロとなり、回転体１が第２の状態から第３の状態になることで、検出コイル芯２１を流れる磁束量の変化が生じることとなる。 Further, in the third state shown in FIG. 8A, the N pole of the rotating body 1 faces the direction of the third magnetic pole tip 13, and the S pole of the rotating body 1 faces the direction of the first magnetic pole tip 9. Therefore, the magnetic flux generated by the rotating body 1 flows from the third magnetic pole tip 13 to the exciting coil core 5 and then to the first magnetic pole tip 9. At this time, the magnetic flux generated by the exciting coil 3 also flows from the exciting coil core 5 to the first magnetic pole end 9 and the third magnetic pole end 13 and returns to the exciting coil core 5. Both the magnetic fluxes generated by the exciting coil 3 have the same path. Therefore, the magnetic flux flowing through the detection coil core 21 becomes zero, and the change in the amount of magnetic flux flowing through the detection coil core 21 occurs when the rotating body 1 changes from the second state to the third state.

また、図８（ｂ）に示す第４の状態では、励磁コイル３に電流を流さないため励磁磁束は無く、回転体１のＮ極は、第４の磁極端１５の方向を向き、Ｓ極は第２の磁極端の１１方向を向く。そのため、回転体１の磁束は、第４の磁極端１５から検出コイル芯２１、そして第２の磁極端１１を流れるように磁気回路を構成する。そして、検出コイル芯２１に流れる磁束は、第１の状態において流れる磁束の方向と逆向きとなる。従って、回転体１が、第１から第４の状態に変化する間に、検出コイル芯２１を流れる磁束は方向が変化する。 In the fourth state shown in FIG. 8B, no current is passed through the exciting coil 3, so there is no exciting magnetic flux, and the north pole of the rotating body 1 faces the fourth magnetic pole end 15 and the south pole. Faces the 11 direction of the second magnetic pole tip. Therefore, a magnetic circuit is configured such that the magnetic flux of the rotating body 1 flows from the fourth magnetic pole tip 15 to the detection coil core 21 and then to the second magnetic pole tip 11. And the magnetic flux which flows into the detection coil core 21 becomes a reverse direction with the direction of the magnetic flux which flows in a 1st state. Therefore, the direction of the magnetic flux flowing through the detection coil core 21 changes while the rotating body 1 changes from the first state to the fourth state.

このように、無励磁状態において回転体１のＮ極とＳ極とが第２、第４の磁極端１１、１５の方向を向いた静的安定方向４７で安定状態をとる。なお、この静的安定方向で回転体１が安定する形態が、Ｎ極が第２の磁極端１１方向を向き、Ｓ極が第４の磁極端１５方向を向く第１の形態と、Ｎ極が第４の磁極端１５方向を向き、Ｓ極が第２の磁極端１１方向を向く第２の形態の２通りをとり得る。 Thus, in the non-excited state, the N pole and the S pole of the rotating body 1 take a stable state in the static stable direction 47 in which the second and fourth magnetic pole ends 11 and 15 are directed. The form in which the rotating body 1 is stabilized in this static stable direction is the first form in which the N pole faces the second magnetic pole end 11 direction and the S pole faces the fourth magnetic pole end 15 direction. May be in two directions, a second form in which the direction of the fourth magnetic pole tip 15 is directed and the S pole is directed to the direction of the second magnetic pole tip 11.

（検出コイル芯に流れる磁束量変化説明図：図９）
次に、図７、図８に示した回転体１の回転に伴い発生する、検出コイル芯２１に流れる磁束量の変化について説明する。図９は、回転体の回転角度とその際に発生する磁束量との関係を示す図面であり、横軸に回転体の磁極が向いている方向の回転角度を示し、縦軸に検出コイル芯２１を通る磁束量を示している。なお、本図では、検出コイル芯２１を流れる磁束の方向が、第４の磁極端１５から第２の磁極端１１の方向に流れるときを正とし、第２の磁極端１１から第４の磁極端１５に流れるときを負としている。 (Explanation of change in magnetic flux flowing through detection coil core: FIG. 9)
Next, a change in the amount of magnetic flux flowing through the detection coil core 21 that occurs with the rotation of the rotating body 1 shown in FIGS. 7 and 8 will be described. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the rotation angle of the rotator and the amount of magnetic flux generated at that time. The abscissa indicates the rotation angle in the direction in which the magnetic pole of the rotator is facing, and the ordinate indicates the detection coil core. The amount of magnetic flux passing through 21 is shown. In this figure, when the direction of the magnetic flux flowing through the detection coil core 21 flows from the fourth magnetic pole tip 15 to the second magnetic pole tip 11 is positive, the second magnetic pole tip 11 extends to the fourth magnetic pole. The time when it flows to the extreme 15 is negative.

図５（ａ）（ｂ）、図７（ａ）（ｂ）に示した、回転体１が第１、第２の状態においては、回転体１のＮ極が第２の磁極端１１方向を向いており、図９に示す様に、このとき検出コイル芯２１を流れる磁束量は、点ａに示す−φとなる。 When the rotating body 1 is in the first and second states shown in FIGS. 5A, 5B and 7A, 7B, the N pole of the rotating body 1 is in the direction of the second magnetic pole end 11. As shown in FIG. 9, the amount of magnetic flux flowing through the detection coil core 21 at this time is −φ shown at point a.

そして、図５（ｃ）、図８（ａ）に示した、回転体１が回転した第３の状態における検出コイル芯２１の磁束量は、図９に示す点ｂであり、回転体１の磁束量が、ほぼ０になる。また、図５（ｄ）、図８（ｂ）に示した、回転体１が第４の状態における検出コイル芯２１の磁束量は、図９に示す点ｃで磁束量がφとなり、このとき最大値をとる。 The magnetic flux amount of the detection coil core 21 in the third state shown in FIG. 5C and FIG. 8A in which the rotating body 1 is rotated is a point b shown in FIG. The amount of magnetic flux becomes almost zero. 5 (d) and FIG. 8 (b), the magnetic flux amount of the detection coil core 21 when the rotating body 1 is in the fourth state is φ at the point c shown in FIG. Take the maximum value.

又、磁束量の変化により得られる逆起電圧値Ｖは、Ｖ＝Ｎ×ｄφ／ｄｔ（Ｎは検出コイル巻き数）で求めることができ、式を変形するとＶ＝Ｎ×（ｄφ／ｄθ）×ｄθ／ｄｔとなる。この式におけるｄφ／ｄθは、図９の波形の傾きに相当する項である。 Further, the counter electromotive voltage value V obtained by the change of the magnetic flux amount can be obtained by V = N × dφ / dt (N is the number of detection coil turns), and V = N × (dφ / dθ) when the equation is modified. Xdθ / dt. Dφ / dθ in this equation is a term corresponding to the slope of the waveform in FIG.

（励磁コイル芯、検出コイル芯の磁束量変化の説明：図１０）
次に、励磁コイルにより、第１の磁気回路を通る磁束量が変化した場合の検出コイル芯の磁束量変化について説明する。図１０は、励磁コイルおよび検出コイルで発生する磁束量と、回転体の回転角度との関係を示す図面である。 (Explanation of change in magnetic flux of excitation coil core and detection coil core: Fig. 10)
Next, the change in the amount of magnetic flux in the detection coil core when the amount of magnetic flux passing through the first magnetic circuit is changed by the exciting coil will be described. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the amount of magnetic flux generated in the excitation coil and the detection coil and the rotation angle of the rotating body.

励磁コイルに磁束を流さない状態で回転体を回転させた場合の、磁束量計算値波形を示している曲線Ａ（実線）では、励磁コイルによる磁束量が常に０となるので、回転体による磁束量だけとなり、磁束量は−φからφに変化する波形となっていることが判る。 In the curve A (solid line) showing the calculated magnetic flux amount waveform when the rotating body is rotated without flowing the magnetic flux through the exciting coil, the magnetic flux amount by the exciting coil is always 0. It can be seen that the amount of magnetic flux has a waveform that changes from −φ to φ.

励磁コイルに磁束を流した状態で回転体を回転させた場合の磁束量計算値波形を示している曲線Ｂ（点線）では、曲線Ａのデータに励磁コイルによる磁束量φが加算されて、磁束量が０から２φに変化する波形となる。この様に励磁コイルを励磁することにより、第１の磁気回路を通る磁束は、励磁磁束量分だけ、曲線Ａに対してシフトすることがわかる。 In a curve B (dotted line) showing a calculated magnetic flux amount waveform when the rotating body is rotated with a magnetic flux flowing through the exciting coil, the magnetic flux amount φ by the exciting coil is added to the data of the curve A, and the magnetic flux The waveform changes from 0 to 2φ. By exciting the exciting coil in this way, it can be seen that the magnetic flux passing through the first magnetic circuit is shifted with respect to the curve A by the amount of exciting magnetic flux.

これに対して、第２の磁気回路である検出コイル芯を通過する磁束量変化を示している曲線Ｃによれば、励磁コイルを励磁した場合（曲線Ｂ）であっても、励磁しない場合（曲線Ａ）であっても、曲線Ｃは結果として同一の値を取っている。これは、検出コイル芯には励磁コイルの磁束が流れず、励磁コイルの励磁の影響を全く受けずに、回転体１の磁束量の変化を検出することが可能となっているからである。 On the other hand, according to the curve C showing the change in the amount of magnetic flux passing through the detection coil core as the second magnetic circuit, even when the excitation coil is excited (curve B), it is not excited ( Even for curve A), curve C has the same value as a result. This is because the magnetic flux of the exciting coil does not flow through the detection coil core, and it is possible to detect a change in the amount of magnetic flux of the rotating body 1 without being affected at all by the excitation of the exciting coil.

なお、励磁コイルにより生じる磁束量は変化しやすく、例えば、電圧パルスがチョッパーパルスであったり、低消費電力化や、負荷補償のためにパルスデューティーを変化させることによっても、励磁コイルに生じる磁束量は変動する。また、電源電圧値変動などによっても励磁コイルの磁束量が変化することになるが、いずれの場合においても、検出コイル芯を通過する磁束量はそれらに影響を受けずに、回転体１のみの磁束を取得することができる。したがって、本形態によれば、逆起電圧波形である検出波形を用いることで、正確な磁束位置を把握できる。 The amount of magnetic flux generated by the exciting coil is likely to change. For example, the amount of magnetic flux generated in the exciting coil can be obtained by changing the pulse duty to reduce the power consumption or load compensation. Will fluctuate. In addition, the amount of magnetic flux of the exciting coil changes due to fluctuations in the power supply voltage value or the like. In any case, the amount of magnetic flux passing through the detection coil core is not affected by them, and only the rotating body 1 is affected. Magnetic flux can be acquired. Therefore, according to this embodiment, an accurate magnetic flux position can be grasped by using a detection waveform that is a counter electromotive voltage waveform.

（駆動パルスと検出波形との関係の説明：図１１）
次に、駆動パルスと検出波形との関係について説明する。図１１は、その駆動パルスと検出波形との関係を示した図であり、横軸は時間を、縦軸は電圧値を示している。なお、本図上段には、励磁コイルに供給される駆動パルスを示し、下段には、検出コイルに生じる検出波形（逆起電圧波形）を示し、励磁コイルに駆動パルス５５が供給されて励磁コイルが励磁されている期間を励磁期間５７とし、検出コイルに生じる検出波形５９を用いた回転検出を行う期間を検出期間６１としている。また、励磁期間５７の後、励磁コイルに駆動パルス５５が供給されない期間を休止期間６３としている。 (Description of relationship between drive pulse and detection waveform: FIG. 11)
Next, the relationship between the drive pulse and the detection waveform will be described. FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the drive pulse and the detected waveform, where the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates the voltage value. The upper part of the figure shows the drive pulse supplied to the excitation coil, the lower part shows the detection waveform (counterelectromotive voltage waveform) generated in the detection coil, and the drive pulse 55 is supplied to the excitation coil. Is a period during which rotation is detected using the detection waveform 59 generated in the detection coil. Further, after the excitation period 57, a period in which the drive pulse 55 is not supplied to the excitation coil is set as a pause period 63.

図１１に示す様に、本実施例のステップモータは、励磁期間５７と休止期間６３とを交互に設けているので、任意の回転速度で回転することが可能となる。これは、従来の構成と同じである。 As shown in FIG. 11, the step motor of this embodiment is provided with the excitation period 57 and the rest period 63 alternately, so that it can rotate at an arbitrary rotation speed. This is the same as the conventional configuration.

そして、本実施例のステップモータは、励磁コイルに駆動パルス５５を供給し、回転体に回転トルクを与える励磁期間５７において、回転体が回転することによる磁束の変化から、検出波形５９を検出コイルで得ることができる。したがって、検出波形５９を用いた回転検出を行う検出期間６１を励磁期間５７と重ねて設定することが可能となる。このとき、検出波形５９は、検出期間６１が終わった後に、０値を下回る（ゼロクロスする）波形となっている。 In the step motor of this embodiment, the drive waveform 55 is supplied to the excitation coil, and the detection waveform 59 is detected from the change in magnetic flux caused by the rotation of the rotating body in the excitation period 57 in which the rotating torque is applied to the rotating body. Can be obtained at Therefore, it is possible to set the detection period 61 for performing rotation detection using the detection waveform 59 so as to overlap the excitation period 57. At this time, the detection waveform 59 is a waveform that falls below the zero value (zero crossing) after the detection period 61 ends.

そして、前述した駆動制御回路３３（図３参照）は、この検出期間６１の途中に、任意の間隔で検出コイル回路３７（図３参照）の検出側スイッチング機構を切り替えることで
、検出コイルでもって検出期間６１中に一定数の検出信号（逆起信号）が検出されたら、回転体が動作していると判断する。この様に、励磁期間５７にオーバーラップして検出期間６１を設けることで、検出したときの回転体の早いタイミングでの回転判断を行うことができる。 Then, the drive control circuit 33 (see FIG. 3) described above switches the detection-side switching mechanism of the detection coil circuit 37 (see FIG. 3) at an arbitrary interval during the detection period 61, so that the detection coil is used. If a certain number of detection signals (back electromotive signals) are detected during the detection period 61, it is determined that the rotating body is operating. In this manner, by providing the detection period 61 so as to overlap the excitation period 57, it is possible to determine the rotation of the rotating body at an early timing when detected.

また、上述したものとは別の検出方法である、検出波形５９のピーク値に基づき回転体の位置を検出する場合には、本図に示した励磁期間５７が終了する直前であっても、ピーク値を検出することができるため、励磁期間５７内で回転体の回転を確認することができる。この様な場合であっても、やはり早いタイミングで確実に回転体の位置が把握できる。そして、回転体の回転動作が確認できたら、駆動パルスの供給を中断する制御を行うことができるので、モータの駆動電力の低消費電力化が望める。 Further, in the case of detecting the position of the rotating body based on the peak value of the detection waveform 59, which is a detection method different from that described above, even immediately before the excitation period 57 shown in FIG. Since the peak value can be detected, the rotation of the rotating body can be confirmed within the excitation period 57. Even in such a case, the position of the rotating body can be reliably grasped at an early timing. And if rotation operation of a rotary body can be confirmed, since control which interrupts supply of a drive pulse can be performed, the reduction in power consumption of the drive power of a motor can be expected.

また、更に他の検出手法である、検出波形５９がゼロクロスしたことにより、回転体の回転を判断する場合であっても、上記と同様に早いタイミングで回転体の回転位置を把握できる。 In addition, even when the rotation of the rotating body is determined by the detection waveform 59 being zero-crossed, which is another detection method, the rotational position of the rotating body can be grasped at an early timing as described above.

（磁極端対向角度差θ１−θ２に対する磁束量φ１、φ２を説明する図：図１２）
第１または第３の磁極端の回転体との対向部をなす回転軸における角度を磁極端対向角度θ１、第２または第４の磁極端の回転体との対向部をなす回転軸における角度を磁極端対向角度θ２としたとき、θ１−θ２に対しての、第１の磁気回路に流れる磁束φ１と第２の磁気回路に流れる磁束φ２に関し、図１２を用いて説明する。 (FIG. 12 is a diagram for explaining the magnetic flux amounts φ1 and φ2 with respect to the magnetic pole tip facing angle difference θ1-θ2).
The angle at the rotation axis that forms the first or third magnetic pole end facing the rotating body is the angle at the magnetic pole end facing angle θ1, and the angle at the rotation axis that forms the second or fourth magnetic pole end facing the rotating body. The magnetic flux φ1 flowing in the first magnetic circuit and the magnetic flux φ2 flowing in the second magnetic circuit with respect to θ1-θ2 when the magnetic pole end facing angle θ2 is set will be described with reference to FIG.

図１２の横軸は第１または第３の磁極端対向角度θ１と第２または第４の磁極端対向角度θ２において、θ１−θ２（ｄｅｇ）を示しており、縦軸は磁束量（Ｗｂ）を示しており、第１の磁気回路に流れる磁束φ１と第２の磁気回路に流れる磁束量φ２を示すと、第１の磁気回路を流れる磁束量φ１はθ１−θ２に対して増加の関係があり、第２の磁気回路を流れる磁束量φ２は、θ１−θ２に対して減少の関係となる。そして、θ１−θ２がほぼ０を境としてφ１＞φ２となることが判る。従って、従来例ではθ１＝θ２であったため、磁束量がａ点であったが、θ１−θ２＞０の範囲におけるｂ点においては、第１の磁気回路に流すことのできる磁束量φ１を多くすることができ、ｂ点においては磁束量を約２５％もｕｐさせることができる。このことによって第１の磁気回路の電気機械結合係数ｎ×φ１を大きくすることが可能となり、従って１ステップ１８０度回転動作において従来例よりも低消費電力での回転駆動が可能となる。また、消費電力を同じとして考えれば高トルクでの回転駆動が可能となる。 The horizontal axis of FIG. 12 indicates θ1−θ2 (deg) at the first or third magnetic pole end facing angle θ1 and the second or fourth magnetic pole end facing angle θ2, and the vertical axis indicates the amount of magnetic flux (Wb). When the magnetic flux φ1 flowing through the first magnetic circuit and the magnetic flux amount φ2 flowing through the second magnetic circuit are shown, the magnetic flux amount φ1 flowing through the first magnetic circuit has a relationship of increasing with respect to θ1-θ2. The amount of magnetic flux φ2 flowing through the second magnetic circuit has a decreasing relationship with respect to θ1−θ2. And it turns out that (theta) 1- (theta) 2 becomes (phi) 1> (phi) 2 on the boundary of substantially 0. FIG. Therefore, since θ1 = θ2 in the conventional example, the amount of magnetic flux is point a. However, at point b in the range of θ1−θ2> 0, the amount of magnetic flux φ1 that can be passed through the first magnetic circuit is increased. The amount of magnetic flux can be increased by about 25% at the point b. As a result, the electromechanical coupling coefficient n × φ1 of the first magnetic circuit can be increased, and therefore, the one-step 180 degree rotation operation can be rotated with lower power consumption than the conventional example. Further, if the power consumption is assumed to be the same, rotation driving with high torque becomes possible.

検出コイル芯２１を流れる磁束量φ２変化は、励磁コイルによる励磁磁束の影響をまったく受けることないため、検出コイル芯の磁束量φ２を小さくしたとしても正確にｄφ／ｄθを得ることができ、ステップモータに発生する逆起電圧値を得ることができるため、回転体の回転判断を行うことができる。 The change in the magnetic flux amount φ2 flowing through the detection coil core 21 is not affected at all by the excitation magnetic flux generated by the excitation coil, so that dφ / dθ can be accurately obtained even if the magnetic flux amount φ2 of the detection coil core is reduced. Since the back electromotive voltage value generated in the motor can be obtained, the rotation of the rotating body can be determined.

（高磁気抵抗部対向角度θ３の変化を説明する図：図１３、図２）
次に、図１３及び図２を用いて第１の磁極端対向角度θ１と、第２の磁極端対向角度θ２におけるθ１−θ２に対しての高磁気抵抗部対向角度θ３の関係を説明する。図１３横軸は、θ１−θ２（ｄｅｇ），縦軸は一定幅ｗを有する高磁気抵抗部２３と回転体との対向部をなす回転軸における角度を高磁気抵抗部対向角度θ３（ｄｅｇ）としたグラフである。このグラフよりθ１−θ２を大きくすると、θ３を小さくすることができることが判る。従って、第１の磁極端対向角度θ１を大きくし、第２の磁極端対向角度θ２を小さくすることで、高磁気抵抗部幅ｗに加工誤差が生じたとしてもθ１−θ２が大きい方が高磁気抵抗部対向角度θ３の誤差を低減させることができることから、磁極端対向角度θ１、θ２も誤差を少なくすることができ、第１の磁気回路に流れる磁束量φ１のばらつきを低
減可能となることから安定した特性を得ることができるとともに第２の磁気回路に流れる磁束量Φ２のばらつきも低減可能となる。 (Drawings explaining the change of the high magnetic resistance portion facing angle θ3: FIGS. 13 and 2)
Next, the relationship between the first magnetic pole end facing angle θ1 and the high magnetic resistance portion facing angle θ3 with respect to θ1−θ2 at the second magnetic pole end facing angle θ2 will be described with reference to FIGS. 13 and 2. In FIG. 13, the horizontal axis represents θ1−θ2 (deg), and the vertical axis represents the angle at the rotation axis that forms the facing portion between the high magnetic resistance portion 23 having a constant width w and the rotating body, and the high magnetic resistance portion facing angle θ3 (deg). It is a graph. From this graph, it can be seen that if θ1-θ2 is increased, θ3 can be reduced. Therefore, by increasing the first magnetic pole end facing angle θ1 and decreasing the second magnetic pole end facing angle θ2, even if a processing error occurs in the high magnetoresistive portion width w, the larger θ1-θ2 is higher. Since the error in the magnetoresistive portion facing angle θ3 can be reduced, the errors can also be reduced in the pole end facing angles θ1 and θ2, and the variation in the amount of magnetic flux φ1 flowing in the first magnetic circuit can be reduced. Thus, stable characteristics can be obtained, and variations in the amount of magnetic flux Φ2 flowing through the second magnetic circuit can be reduced.

このことを具体的数値で説明すると、θ１−θ２＜０の範囲にあるｃ点においては、高磁気抵抗部の幅ｗが１００μｍのとき、その対向角度θ３が１３．４３度、高磁気抵抗部の幅ｗが加工誤差によって１０５μｍとなったときには、その対向角度θ３＝１４．２２度となり、θ３の誤差は０．７９度となる。一方θ１−θ２＞０の範囲にあるｄ点においては、高磁気抵抗部幅１００μｍに対して対向角度θ３＝８．７７度で狭くできるとともに、高磁気抵抗部幅が１０５μｍのときには対向角度θ３幅９．２３度となり、θ３の誤差は０．４６度となる。従って、高磁気抵抗部の加工誤差が同じ場合であっても、抵抗角度θ３の誤差を少なくすることができる。 This will be explained with specific numerical values. At the point c in the range of θ1-θ2 <0, when the width w of the high magnetoresistive portion is 100 μm, the facing angle θ3 is 13.43 degrees, and the high magnetoresistive portion When the width w becomes 105 μm due to a processing error, the facing angle θ3 = 14.22 degrees, and the error of θ3 becomes 0.79 degrees. On the other hand, at the point d in the range of θ1−θ2> 0, the opposing angle θ3 = 8.77 degrees can be narrowed with respect to the high magnetoresistive portion width of 100 μm, and the opposing angle θ3 width when the high magnetoresistive portion width is 105 μm. It becomes 9.23 degrees, and the error of θ3 becomes 0.46 degrees. Therefore, even when the processing error of the high magnetic resistance portion is the same, the error of the resistance angle θ3 can be reduced.

これは、定性的には次のような説明で理解できる。ここに、円を分断する一定幅ｗを持つ直線があるとする。この直線が、円の中心付近を通る場合と、中心から離れて円周近くを接するように通る場合とを考えてみると、直線と円が重なる部分の円弧の長さは、前者よりも後者のほうが長くなっていることが想像できる。特に、直線が円周近くに寄るにつれ、重なる円弧の長さが指数関数的に増大することも理解できよう。円弧の長さは円の中心からの角度と一意に対応しており、上述の高磁気抵抗部の対向角度θ３にあたる。 This can be understood qualitatively by the following explanation. Here, it is assumed that there is a straight line having a certain width w for dividing the circle. Considering the case where this straight line passes near the center of the circle and the case where it passes away from the center and touches the circumference, the length of the arc where the straight line and the circle overlap is greater than the former. You can imagine that it is longer. In particular, it can be seen that the length of the overlapping arcs increases exponentially as the straight line approaches the circumference. The length of the arc uniquely corresponds to the angle from the center of the circle, and corresponds to the facing angle θ3 of the high magnetic resistance portion.

また、図１３のグラフの形状をみると、θ１−θ２＝０となる付近を境にしてグラフの傾きが大きく変わっており、θ１−θ２＞０の領域では、θ１−θ２＜０の領域に較べてグラフの傾きがなだらかになっていることが判る。特に、θ１−θ２が５０度を越えるあたりからその傾向がより一層強くなり、１００度以上ではθ３がほぼ一定となって、高磁気抵抗部の幅ｗの加工誤差による対向角度θ３への影響が最も小さくなる。つまり、θ１−θ２が大きい方が高磁気抵抗部対向角度θ３の誤差を低減させることができるが、θ１−θ２＝０を境にして誤差の低減度合いは小さくなり、逆にθ１−θ２が小さいほどθ３の誤差の増大は顕著になっている。 In addition, when looking at the shape of the graph of FIG. 13, the slope of the graph changes greatly around the vicinity where θ1−θ2 = 0, and in the region of θ1−θ2> 0, the region of θ1−θ2 <0. It can be seen that the slope of the graph is gentle. In particular, the tendency becomes even stronger when θ1−θ2 exceeds 50 degrees, and θ3 becomes substantially constant above 100 degrees, and the influence on the opposing angle θ3 due to the processing error of the width w of the high magnetoresistive portion is affected. The smallest. That is, the larger θ1−θ2 can reduce the error of the high magnetoresistive portion facing angle θ3, but the degree of reduction of the error is small at θ1−θ2 = 0, and conversely, θ1−θ2 is small. The increase in the error of θ3 is more remarkable.

この様に、本実施例のステップモータは、
第１または第３の磁極端の回転体との対向部をなす回転軸における角度θ１が第２または第４の磁極端の回転体との対向部をなす回転軸における角度θ２よりも大きいため、第１の磁気回路における永久磁石の磁束量φ１を多くすることができ、電気機械結合係数ｎ×φ１を大きくすることができることから、駆動トルク”Ｔｄ＝ｎ×φ１×ｉ×ｓｉｎθ”を大きくすることができるために、駆動トルクＴｄを維持したままであれば電流値ｉを下げる事で低消費電流値を達成することができ、電流値ｉを維持したままであれば駆動トルクＴｄを大きくすることで高トルク特性を得ることができる。 In this way, the step motor of this embodiment is
Since the angle θ1 at the rotating shaft that forms the facing portion of the first or third magnetic pole end with the rotating body is larger than the angle θ2 at the rotating shaft that forms the facing portion of the second or fourth magnetic pole end with the rotating body, Since the magnetic flux amount φ1 of the permanent magnet in the first magnetic circuit can be increased and the electromechanical coupling coefficient n × φ1 can be increased, the driving torque “Td = n × φ1 × i × sin θ” is increased. Therefore, if the drive torque Td is maintained, a low current consumption value can be achieved by decreasing the current value i. If the current value i is maintained, the drive torque Td is increased. Thus, high torque characteristics can be obtained.

また、第１または第３の磁極端の回転体との対向部をなす回転軸における角度θ１が第２または第４の磁極端の回転体との対向部をなす回転軸における角度θ２よりも大きいため、一定幅ｗを有する高磁気抵抗部と回転体との対向部をなす回転軸における角度θ３を小さくすることができるので、角度θ３のばらつきを小さくすることができ、すなわち、第１または第３の磁極端の回転体との対向部をなす回転軸における角度θ１および第２または第４の磁極端の回転体との対向部をなす回転軸における角度θ２のばらつきを小さくすることができることになり、このことにより安定した低消費電流値、高トルクでのモータ駆動を行うことができるとともに第２の磁気回路における永久磁石の磁束量φ２を安定させることができるため、第２の磁気回路においては検出コイルによる回転検出逆起電圧波形を安定して得ることができるため、正確な回転検出を達成することができる。 Further, the angle θ1 at the rotating shaft that forms the facing portion of the first or third magnetic pole end with the rotating body is larger than the angle θ2 at the rotating shaft that forms the facing portion of the second or fourth magnetic pole end with the rotating body. Therefore, since the angle θ3 in the rotation axis that forms the opposed portion of the high magnetic resistance portion having a constant width w and the rotating body can be reduced, the variation in the angle θ3 can be reduced, that is, the first or first It is possible to reduce variations in the angle θ1 at the rotating shaft that forms the facing portion of the magnetic pole end 3 with the rotating body and the angle θ2 at the rotating shaft that forms the facing portion of the second or fourth magnetic pole end with the rotating body. Thus, the motor can be driven with a stable low current consumption value and high torque, and the magnetic flux amount φ2 of the permanent magnet in the second magnetic circuit can be stabilized. It is possible to stably obtain a rotation detecting counter electromotive voltage waveform due to the detection coil in the circuit, it is possible to achieve accurate rotation detection.

１回転体（ロータ）
３励磁コイル
５励磁コイル芯
７回転体孔
９第１の磁極端
１１第２の磁極端
１３第３の磁極端
１５第４の磁極端
１７励磁ヨーク
１９検出コイル
２１検出コイル芯
２３高磁気抵抗部
２５回転軸
２７検出ヨーク
２９水晶振動子
３１パルス合成回路
３３駆動制御回路
３５ロータ駆動回路
３７検出コイル回路
３９ロータ回転検出回路
４１ａ、４１ｂｐチャンネルＭＯＳ
４３ａ、４３ｂｎチャンネルＭＯＳ
４５ａｐチャンネルＭＯＳ
４５ｂｐチャンネルＭＯＳ
４７静的安定方向
４９電磁的安定方向
５１切り欠き部
５５駆動パルス
５７励磁期間
５９検出波形
６１検出期間
６３休止期間
８７制御装置 1 Rotating body (rotor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Excitation coil 5 Excitation coil core 7 Rotating body hole 9 1st magnetic pole end 11 2nd magnetic pole end 13 3rd magnetic pole end 15 4th magnetic pole end 17 Excitation yoke 19 Detection coil 21 Detection coil core 23 High magnetic resistance part 25 Rotating shaft 27 Detection yoke 29 Quartz crystal oscillator 31 Pulse synthesis circuit 33 Drive control circuit 35 Rotor drive circuit 37 Detection coil circuit 39 Rotor rotation detection circuit 41a, 41b p-channel MOS
43a, 43b n-channel MOS
45a p-channel MOS
45b p-channel MOS
47 Static stable direction 49 Electromagnetic stable direction 51 Notch 55 Drive pulse 57 Excitation period 59 Detection waveform 61 Detection period 63 Rest period 87 Controller

Claims

A rotating body having a permanent magnet magnetized into two poles in the radial direction and a rotating shaft;
An excitation yoke having a first magnetic pole end and a third magnetic pole end wound around an excitation coil and disposed relative to the rotation axis;
A detection yoke having a second magnetic pole end and a fourth magnetic pole end wound around a detection coil and provided so as to face each other about the rotation axis;
A step motor comprising:
The second and fourth magnetic pole tips are disposed between the first and third magnetic pole tips on the same plane;
The shape of the first to fourth magnetic pole ends is such that the static stable direction in which the rotating body is stationary when no excitation is applied to the exciting coil is compared with the electromagnetic stable direction generated by exciting the exciting coil. , Formed to be orthogonal directions,
Between the first and third magnetic pole ends and the second and fourth magnetic pole ends, a high magnetoresistive portion is provided by a gap or a nonmagnetic member,
The shape of the high magnetoresistive portion is a direction orthogonal to the electromagnetic stability direction, and is substantially with respect to an axis passing through the centers of the second and fourth magnetic pole ends parallel to the static stability direction. It is formed to be a symmetrical plane,
The angle θ1 of the rotating shaft that forms the facing portion of the first or third magnetic pole end with the rotating body is the angle θ1 of the rotating shaft that forms the facing portion of the second or fourth magnetic pole end with the rotating body. Greater than the angle θ2,
Step motor characterized by that.