JP3466059B2

JP3466059B2 - ハイブリッド型３相ステップモータ

Info

Publication number: JP3466059B2
Application number: JP22959497A
Authority: JP
Inventors: 恒雄杉浦
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 2003-11-10
Anticipated expiration: 2017-08-26
Also published as: JPH1169759A

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３
相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、３相の相駆動を行うための新規な
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３相ステップモータとしては、図１１から図１６
で示す特開平９−５６１３７号公報の構成を挙げること
ができる。すなわち、図１１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を有するロータヨーク６
が設けられている。

【０００３】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１５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，１０ａは１
／４ピッチずれる関係に形成されている。

【０００４】次に、動作について述べる。図１３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１４
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
る電流のむきによる。図１５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に体して図示し
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。

【０００５】また、図１６で示す構成は図１１で示すア
ウタ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に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１０４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１０６，１０６Ａ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，２
１ａ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１０６，１０６Ａ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１６の構成は図１１と逆のインナーロータ型で構
成されているもので、そのステップ駆動状態は前述の図
１２から図１５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７，９ａ，１０
ａ，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。

【０００６】前述の図１２から図１７で示した２相型の
ハイブリッドステップモータを、例えば、３相型に変更
しようとすると、図１７に示すように構造を変更すれば
よいように考えられるが、この図１７の３相構成の磁気
回路は図１８で示すようになり、３個のステータヨーク
９、１０，１１のうちの中央のステータヨーク１０には
磁束が通過するのみでロータヨーク６との間に磁束が流
れず、各相の磁気的バランスが形成されなかった。

【０００７】そこで、図１９から図２５で示す３相駆動
型ハイブリッド型ステップモータが本出願人より提案さ
れている。図１９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。

【０００８】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２５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，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。

【０００９】次に、動作について述べる。図２１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、及び補助磁束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２２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２３
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２４との関係を表している。次に、図２４は図２
３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板８と補
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１０１，１０
２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２５は前述の図２４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稼働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。

【００１０】

【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るため、
次のような課題が存在していた。すなわち、図１１から
図１８迄に示す第１従来例では、２相は可能であるが３
相以上は不可能であった。また、図１９から図２５迄に
示す第２従来例では、３相以上が可能であるが、補助マ
グネット板及び補助磁性板を必要とし、またマグネット
の数も相数より１個余分に必要であった。また、各マグ
ネット板の着磁方向が異なるため、各ステータブロック
毎のマグネット板側の磁性が一定でなく、図１９及び図
２１に示すようにＳＮ，ＮＳ，ＳＮ，ＮＳとなり、各マ
グネット板の着磁方向の管理等が煩雑となっていた。

【００１１】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な構
成を得ると共に、少なくとも３相及びそれ以上の相駆動
を行うようにしたハイブリッド型３相ステップモータを
提供することを目的とする。

【００１２】

【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３相ステップモータは、固定軸に互いに離間して設
けられた１対の第１、第２軸受と、前記各軸受を介して
回転自在に設けられたロータケースと、前記ロータケー
スの内面に設けられ複数のロータ歯を有する輪状ロータ
ヨークと、前記固定軸に互いに間隔をおいて順次固定さ
れ３相をなすための第１、第２、第３ステータブロック
と、前記ステータブロックを構成するため着磁方向が軸
方向と同一であるマグネット板を介して前記各ステータ
ブロック毎に軸方向に並設され総数で１２極をなす第
１、第２ステータヨークと、前記各ステータヨークの外
周に形成された複数のステータ歯と、前記各ステータヨ
ークの軸方向における中央位置でかつ外周位置に形成さ
れたコイル受溝と、前記各コイル受溝に設けられたコイ
ルと、前記コイルのＡ相、Ｂ相、Ｃ相コイルを構成する
ため総数６個からなり直列又は並列接続の１対の第１、
第２コイル部と、よりなり、前記ステータブロックの各
ステータヨークの各マグネット板側の極性配置は各ステ
ータブロックにわたり同一であり、前記第１、第２、第
３ステータブロック毎の前記各ステータヨークに設けら
れた１対の前記第１、第２コイル部の中、前記Ａ相コイ
ルの第１コイル部と前記Ｂ相コイルの第２コイル部が前
記第１ステータブロックの第１、第２ステータヨークに
設けられ、前記Ｂ相コイルの第１コイル部と前記Ｃ相コ
イルの第２コイル部が前記第２ステータブロックの第
１、第２ステータヨークに設けられ、前記Ｃ相コイルの
第１コイル部と前記Ａ相コイルの第２コイル部が前記第
３ステータブロックの第１、第２ステータヨークに設け
られ、前記第１、第２、第３ステータブロック毎の極歯
のピッチは１／３ピッチ(2π/3)ずらして形成され、前
記第１ステータブロックと前記第１軸受間及び前記第３
ステータブロックと前記第２軸受間は補助磁性板と補助
マグネット板を用いないで空間で構成されている構成で
あり、また、ケーシングの両端に設けられた１対の第
１、第２軸受と、前記各軸受を介して回転自在に設けら
れた回転軸と、前記回転軸に設けられ外周にロータ歯を
有するロータヨークと、前記ケーシングの内面の軸方向
に順次設けられ３相をなすための第１、第２、第３ステ
ータブロックと、前記各ステータブロックを構成するた
め着磁方向が軸方向と同一である輪状マグネット板を介
して前記各ステータブロック毎に軸方向に並設され総数
で１２極をなす第１、第２輪状ステータヨークと、前記
各輪状ステータヨークの内周に形成された複数のステー
タ歯と、前記各ステータヨーク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コイル受溝と、前記各コ
イル受溝に設けられたコイルと、前記コイルのＡ相、Ｂ
相、Ｃ相コイルを構成するため総数６個からなり直列又
は並列接続の１対の第１、第２コイル部と、よりなり、
前記ステータブロックの各輪状ステータヨークの各マグ
ネット板側の極性配置は各ステータブロックにわたり同
一であり、前記第１、第２、第３ステータブロック毎の
前記各輪状ステータヨークに設けられた１対の前記第
１、第２コイル部の中、前記Ａ相コイルの第１コイル部
と前記Ｂ相コイルの第２コイル部が前記第１ステータブ
ロックの第１、第２輪状ステータヨークに設けられ、前
記Ｂ相コイルの第１コイル部と前記Ｃ相コイルの第２コ
イル部が前記第２ステータブロックの第１、第２輪状ス
テータヨークに設けられ、前記Ｃ相コイルの第１コイル
部と前記Ａ相コイルの第２コイル部が前記第３ステータ
ブロックの第１、第２輪状ステータヨークに設けられ、
前記第１、第２、第３ステータブロック毎の極歯のピッ
チは１／３ピッチ(2π/3)ずらして形成され、前記第１
ステータブロックと前記第１軸受間及び前記第３ステー
タブロックと前記第２軸受間は補助磁性板と補助マグネ
ット板を用いないで空間で構成されている構成である。

【００１３】

【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３相ステップモータの好適な実施の形態に
ついて説明する。なお、従来例と同一部分については同
一符号を付して説明する。図１は本発明によるハイブリ
ッド型３相ステップモータのアウタロータ型を示すもの
で、図１において符号１で示されるものは固定軸であ
り、この固定軸１の両端に設けられた１対の第１、第２
軸受２，３には、筒状のロータケース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、ロータ
歯７を有する輪状ロータヨーク６が３個（一体でも可）
設けられていると共に、前記固定軸１には、各ロータヨ
ーク６に対応してＵ，Ｖ，Ｗ相の３相用の３個の第１、
第２、第３ステータブロック５０，５１，５２が軸方向
に順次並設して設けられている。

【００１４】前記各ステータブロック５０，５１，５２
は、マグネット板８を挟持する１対の第１、第２ステー
タヨーク９，１０とから構成され、各ステータヨーク
９，１０の外周にはその軸方向における中央位置に形成
されたコイル溝２０ａ，２１ａに、図２又は図３で示す
コイル４０が設けられている。このコイル４０はＵ，
Ｖ，ＷのＡ相、Ｂ相、Ｃ相コイル４０Ａ，４０Ｂ，４０
Ｃよりなり、各コイル４０Ａ〜４０Ｃは第１、第２コイ
ル部Ａ，ａとＢ，ｂとＣ，ｃとからなる総数６個で構成
されている。前記第１ステータブロック５０の場合は第
１コイル部Ａと第２コイル部ｂ、第２ステータブロック
５１の場合は第１コイル部Ｂと第２コイル部ｃ、第３ス
テータブロック５２の場合は第１コイル部Ｃと第２コイ
ル部ａが各々巻回されている。そしてコイル４０は、図
２又は図３で示すように、互いに直列又は並列に接続さ
れたコイル部Ａとａ、Ｂとｂ、Ｃとｃで相が異なり、各
ステータブロック５０，５１，５２にわたって巻回され
て構成されている。また、図２と図３はＹ結線を示す
が、図示しないデルタ結線も同じである。なお、前記各
ステータヨーク９，１０の外周にはステータ歯９ａ，１
０ａが図４のようにロータ歯７と対応して周知のように
形成されている。各マグネット板８の着磁方向が軸方向
と同一であるため、各ステータブロック５０，５１，５
２の各ステータヨーク９，１０の各マグネット板８側の
極性配置は各ステータブロック５０，５１，５２にわた
り同一である。さらに、各ステータヨーク９，１０によ
って１２極を形成している。

【００１５】また、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相（一般のＵ，Ｖ，
Ｗ相に相当）で巻回された各第１コイル部Ａ〜Ｃ、各第
２コイル部ａ〜ｃの極名を図示のように、Ａ^＋とＡ⁻、
ｂ⁻とｂ^＋、Ｂ^＋とＢ⁻、ｃ⁻とｃ^＋、Ｃ^＋とＣ⁻、ａ
⁻とａ^＋とすると、前述のＡ^＋〜ａ^＋迄の１２個の各極
のステータ歯９ａ，１０ａは、組立時に図７で示すよう
に歯ピッチを変えて構成されている。すなわち、Ａ^＋極
歯を基準とすると、Ａ⁻は１／２ピッチ（π）ずらされ
ており、ｂ⁻とｂ^＋〜ａ⁻とａ^＋迄、互いに１／２ピッ
チずれている。さらに、第１ステータブロック５０のＡ
^＋に対して第２ステータブロック５１のＢ^＋、第３ステ
ータブロック５２のＣ^＋は、１／３ピッチ（２π／
３）、２／３ピッチ（４π／３）ずらして形成されてい
る。なお、ロータ歯７とステータ歯９ａ，１０ａは互い
に同数の歯で形成されている。また、前記第１ステータ
ブロック５０と第１軸受２間及び第３ステータブロック
５２と第２軸受３間は従来の補助磁性板１０３，１０４
と補助マグネット板１０１，１０２を用いないで空間５
００で構成されている。尚、この空間５００は図１０も
同じである。

【００１６】図５は各マグネット板８が形成する磁束の
流れを示しており、各ステータブロック５０，５１，５
２と各輪状ロータヨーク６間の磁束の状態を示してい
る。図６は各ステータブロック５０，５１，５２の各コ
イル部Ａ〜Ｃとａ〜ｃが形成する磁路を示しているが、
その向きは流す電流の向きによって決定される。従っ
て、各第１コイル部Ａ〜Ｃと各第２コイル部ａ〜ｃの極
性と各極歯Ａ^＋とＡ⁻、ｂ⁻とｂ^＋、Ｂ^＋とＢ⁻、ｃ⁻
とｃ^＋、Ｃ^＋とＣ⁻、ａ⁻とａ^＋の位置関係を図７で示
すように作り、図８の相順に通電した場合、各マグネッ
ト板８と各コイル部Ａ〜Ｃとａ〜ｃが作る合成磁束は図
９のようになり、図７のステータ歯９ａ，１０ａとロー
タ歯７の位置関係が通電状態によって図７の状態１〜６
に示されるように吸引位置がずれ、ロータヨーク６のス
テップ回転駆動が行われる。また、図８で示すように、
（Ａ）は周知の前述のステップ駆動を示し、（Ｂ）は各
相（Ａ，Ｂ，ＣすなわちＵ，Ｖ，Ｗ）を正弦波状に通電
（図２及び図３の３相結線）することにより周知のマイ
クロステップ又はサイン波駆動となる。

【００１７】また、前述の実施の形態では、アウタロー
タ型について述べたが、図１０で示すように筒状のケー
シング１０４の内面にステータ歯１０７，１０７ａを備
えると共に輪状マグネット板３０を挟持した輪状の１対
のステップモータ１０６，１０６Ａよりなる３相の３個
の第１、第２、第３ステータブロック５０，５１，５２
を設け、各ステータブロック５０，５１，５２の各輪状
ステータヨーク１０６，１０６Ａのコイル受溝２０ａ，
２１ａには、前述のアウタロータ型と同じ各第１コイル
部Ａ〜Ｃと各第２コイル部ａ〜ｃを設け、各ステータブ
ロック５０，５１，５２の内側にロータ歯１０９ａを備
えたロータヨーク１０９を有する回転軸１００が１対の
軸受２，３を介して回転自在に設けられたインナロータ
型のハイブリッド型３相ステップモータを構成すること
もでき、そのコイル４０の構成及び動作は前述のアウタ
ロータ型と同様であるので、ここでは省略する。

【００１８】

【発明の効果】本発明によるハイブリッド型３相ステッ
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、従来の３相ハ
イブリッド型ステップモータに用いられていた補助マグ
ネット板及び補助磁性板を用いることなく、各ステータ
ブロックにおける各コイル部の配置を変えることで各相
の磁束の流れを確保して３相駆動を達成しているため、
両側の補助磁性板とマグネット板１個が不要となる。ま
た、各マグネット板及び輪状マグネット板の着磁方向
（すなわちステータの磁極配列）が形態で示した通り各
ステータブロックを通して同一とすることもできるため
着磁管理が容易となり、生産性の向上が得られる。ま
た、ステータブロックのコイルが設けやすく、自動巻線
によるコイル装着が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるハイブリッド型３相ステップモー
タを示す断面構成図である。

【図２】図１のコイルの結線図である。

【図３】図２の他の形態を示す結線図である。

【図４】図１の要部の断面構成図である。

【図５】図１のマグネット板の磁束の流れを示す説明図
である。

【図６】図１のコイルが作る磁路を示す説明図である。

【図７】図１のステータ歯のピッチとロータ歯の移動を
示す説明図である。

【図８】図１のハイブリッド型３相ステップモータの駆
動例を示す説明図である。

【図９】図１のハイブリッド型３相ステップモータのマ
グネットとコイルが作る合成磁束を示す駆動状態の説明
図である。

【図１０】図１の他例（インナロータ型）を示す断面構
成図である。

【図１１】従来の２相ハイブリッド型ステップモータを
示す断面構成図である。

【図１２】図１１の要部の断面図である。

【図１３】図１１のハイブリッド型ステップモータのマ
グネット板の磁束の流れを示す説明図である。

【図１４】図１１のコイルの磁路を示す説明図である。

【図１５】図１１の２相ハイブリッド型ステップモータ
の駆動状態を示す説明図である。

【図１６】図１１の他例（インナロータ型）を示す断面
構成図である。

【図１７】図１１の２相ハイブリッド型ステップモータ
を仮に３相化した場合を示す断面構成図である。

【図１８】図１７の３相ハイブリッド型ステップモータ
の磁束の流れ状態（３相ハイブリッド型ステップモータ
を構成していない状態）を示す説明図である。

【図１９】従来の３相ハイブリッド型ステップモータの
他例を示す断面構成図である。

【図２０】図１９の要部の断面図である。

【図２１】図１９のハイブリッド型ステップモータのマ
グネット板の磁束の流れを示す説明図である。

【図２２】図１９のコイルの磁路を示す説明図である。

【図２３】図１９のハイブリッド型ステップモータの各
種駆動状態を示す説明図である。

【図２４】図１９のハイブリッド型ステップモータのス
テップ駆動状態を示す説明図である。

【図２５】図１９のハイブリッド型ステップモータのス
テータ歯とロータ歯の状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１固定軸２，３軸受４ロータケース６輪状ロータヨーク７ロータ歯８マグネット板９，１０ステータヨーク９ａ，１０ａステータ歯２０ａ，２１ａコイル受溝５０，５１，５２第１〜第３ステータブロックＡ，ｂとＢ，ｃとＣ，ａ第１、第２コイル部１００回転軸１０４ケーシング１０９ロータヨーク１０９ａロータ歯１０６，１０６Ａステータヨーク

フロントページの続き (56)参考文献特開平９−201032（ＪＰ，Ａ) 特開平９−201033（ＪＰ，Ａ) 特開平９−201034（ＪＰ，Ａ) 特開平９−201035（ＪＰ，Ａ) 特開平７−227075（ＪＰ，Ａ) 特開平９−56137（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−149272（ＪＰ，Ｕ) 特公平７−59142（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 37/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固定軸(1)に互いに離間して設けられた
１対の第１、第２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)に互いに間隔
をおいて順次固定され３相をなすための第１、第２、第
３ステータブロック(50,51,52)と、前記ステータブロッ
ク(50,51,52)を構成するため着磁方向が軸方向と同一で
あるマグネット板(8)を介して前記各ステータブロック
(50,51,52)毎に軸方向に並設され総数で１２極をなす第
１、第２ステータヨーク(9,10)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コイル受溝(20a,21a)
と、前記各コイル受溝(20a,21a)に設けられたコイル(4
0)と、前記コイル(40)のＡ相、Ｂ相、Ｃ相コイル(40A,4
0B,40C)を構成するため総数６個からなり直列又は並列
接続の１対の第１、第２コイル部(A,aとB,bとC,c)と、
よりなり、前記ステータブロック(50,51,52)の各ステー
タヨーク(9,10)の各マグネット板(8)側の極性配置は各
ステータブロック(50,51,52)にわたり同一であり、前記
第１、第２、第３ステータブロック(50,51,52)毎の前記
各ステータヨーク(9,10)に設けられた１対の前記第１、
第２コイル部(A,aとB,bとC,c)の中、前記Ａ相コイル(40
A)の第１コイル部(A)と前記Ｂ相コイル(40B)の第２コイ
ル部(b)が前記第１ステータブロック(50)の第１、第２
ステータヨーク(9,10)に設けられ、前記Ｂ相コイル(40
B)の第１コイル部(B)と前記Ｃ相コイル(40C)の第２コイ
ル部(c)が前記第２ステータブロック(51)の第１、第２
ステータヨーク(9,10)に設けられ、前記Ｃ相コイル(40
C)の第１コイル部(C)と前記Ａ相コイル(40A)の第２コイ
ル部(a)が前記第３ステータブロック(52)の第１、第２
ステータヨーク(9,10)に設けられ、前記第１、第２、第
３ステータブロック(50,51,52)毎の極歯のピッチは１／
３ピッチ(2π/3)ずらして形成され、前記第１ステータ
ブロック(50)と前記第１軸受(2)間及び前記第３ステー
タブロック(52)と前記第２軸受(3)間は補助磁性板(103,
104)と補助マグネット板 (101,102)を用いないで空間(50
0)で構成されていることを特徴とするハイブリッド型３
相ステップモータ。
【請求項２】ケーシング(104)の両端に設けられた１
対の第１、第２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、前記回転軸(100)
に設けられ外周にロータ歯(109a)を有するロータヨーク
(109)と、前記ケーシング(104)の内面の軸方向に順次設
けられ３相をなすための第１、第２、第３ステータブロ
ック(50,51,52)と、前記各ステータブロック(50,51,52)
を構成するため着磁方向が軸方向と同一である輪状マグ
ネット板(30)を介して前記各ステータブロック(50,51,5
2)毎に軸方向に並設され総数で１２極をなす第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)の内周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(106,106A)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コイル
受溝(20a,21a)と、前記各コイル受溝(20a,21a)に設けら
れたコイル(40)と、前記コイル(40)のＡ相、Ｂ相、Ｃ相
コイル(40A,40B,40C)を構成するため総数６個からなり
直列又は並列接続の１対の第１、第２コイル部(A,aとB,
bとC,c)と、よりなり、前記ステータブロック(50,51,5
2)の各輪状ステータヨーク(106,106A)の各マグネット板
(30)側の極性配置は各ステータブロック(50,51,52)にわ
たり同一であり、前記第１、第２、第３ステータブロッ
ク(50,51,52)毎の前記各輪状ステータヨーク(106,106A)
に設けられた１対の前記第１、第２コイル部(A,aとB,b
とC,c)の中、前記Ａ相コイル(40A)の第１コイル部(A)と
前記Ｂ相コイル(40B)の第２コイル部(b)が前記第１ステ
ータブロック(50)の第１、第２輪状ステータヨーク(10
6,106A)に設けられ、前記Ｂ相コイル(40B)の第１コイル
部(B)と前記Ｃ相コイル(40C)の第２コイル部(c)が前記
第２ステータブロック(51)の第１、第２輪状ステータヨ
ーク(106,106A)に設けられ、前記Ｃ相コイル(40C)の第
１コイル部(C)と前記Ａ相コイル(40A)の第２コイル部
(a)が前記第３ステータブロック(52)の第１、第２輪状
ステータヨーク(106,106A)に設けられ、前記第１、第
２、第３ステータブロック(50,51,52)毎の極歯のピッチ
は１／３ピッチ(2π/3)ずらして形成され、前記第１ス
テータブロック(50)と前記第１軸受(2)間及び前記第３
ステータブロック(52)と前記第２軸受(3)間は補助磁性
板(103,104)と補助マグネット板(101,102)を用いないで
空間(500)で構成されていることを特徴とするハイブリ
ッド型３相ステップモータ。