JPS62189967A

JPS62189967A - ステツプモ−タ

Info

Publication number: JPS62189967A
Application number: JP61293339A
Authority: JP
Inventors: ヘルマン　ゲルベル
Original assignee: Johnson Electric Switzerland AG
Current assignee: Johnson Electric Switzerland AG
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1986-12-09
Publication date: 1987-08-19
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: DE3641369C2; US4754183A; JPH0720364B2; DE3641369A1; CH671660A5

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野〕本発明は、２つの別々に励磁可能な固定子部分であって
、その各々は、外周縁部に交番する極性の磁極歯を有す
る固定子部分と、同固定子部分の半径方向の外部及び内
部の磁極歯の間に配置された環状もしくは円筒形状の永
久磁石の回転子とを有するステップモータに関する。

［従来の技術］このようなモータは、ＣＨ４２６０１２により公知であ
る。この公知のモータは、寸法の異なる２つの基本的に
責なった固定子部分を有するため、製造コストが比較的
高くなる。その他の点では、全ての使用態様において、
同じ特性を発揮すること、より詳細には、コンデンサを
介してどの固定子部分に移相電流が供給されるかという
ことと無関係に、始動条件を満たすことは困難である。

［発明が解決しようとする問題点］モータの完全に対称的な構成により、製作の容易化のみ
でなく、特性の改善をも実現することが本発明の目的で
ある。

［問題点を解決するための手段］この問題を解決するために、本発明によるステップモー
タは、丁字形回転子もしくはベル形回転子の半径方向に
磁化された永久磁石のカラーが、回転子の両側に配置さ
れた固定子部分の半径方向に交互にくいちがい配置にさ
れた磁極歯の間に配置されることにより、回転子の各カ
ラーが半径方向の有効な極磁の磁界内に置かれるように
された対称的な構成を有する。

以下添附図面を参照しつつ、本発明のいくつかの実施例
について説明する。

［実施例］第１図に図示の本発明の第１の実施例のステップモータ
は、例えば、アルミニュームや合成樹脂材料等の不良導
磁性もしくは非導磁性の材料より成る円筒状ケーシング
１を具備している。同じにうに製作され対称的に配置さ
れた固定子部分がこのケーシング１内に挿入さねぴった
り嵌合り、でいる。各固定子部分は、外部磁極１！１５
を有する外側円板４と内部磁極歯７を有する内側円板６
とを備えている。各固定子部分の円板４，６のおのおの
は、軟鉄製の管８の」−にブ１ノス嵌めされている。

６管８は、公知の方法で電子回路から交番電流又はパル
ス電流を供給することがでさるコイル９の内側を通って
のびている。ぞの電流の供給は、１つの方向又は他の方
向にモータを駆動させるために、電子回路より］ンデン
（すを通して、適切に移相させて行うことができる。ケ
ーシング１内の内固定子部分２，３の磁極歯は、電気的
移相に対応づ−るように、周縁方向にくいちがい配置に
されている。固定子部分の外部磁極歯５はケーシング１
の内側に形成されたＭｌｏの内側ど係合している。

このようにして、固定子部分は、伯のいかなる手段も講
じることなく、ケーシング１の中で７７Ｅ　Ｌい相互位
置に配置される。

ベアリング１１が内固定子部分２．３の内側に配設され
、回転子軸１２はこれらのベアリングの中に支持される
。回転子＠１２は、その上に固着された円板１４のハブ
１３と２つの軸方向に対称的にのびたカラー１５とを有
する回転子を担持する。これにより、固定子の磁束が半
径方向に横切る内外の磁極歯５及び７の間にそのカラー
１５が位置する、Ｔ字型断面を有する回転子が得られる
。

回転子は、例えば磁化可能なプラスチック等の磁化可能
な林料を用いて一体的に作られており、そのカラー１５
は、永久磁化された磁極を右している。この材料は、好
ましくは、カラー１５の領域内において半径方向の異方
性を有し、永久磁化磁極は半径方向に磁化することがで
きる。

上述の構成により、全体的に、２つの同一の固定子部分
を使用することができ、Ｄつ、回転子のカラーを半径方
向に簡単に磁化することができる点において、合理的、
口つ、簡単な製作が可能になるばかりでなく、特に右利
な特性を有するモータが得られる。回転子のカラーを横
切る半径方向の磁束と、上記の回転子のカラーの比較的
大ぎい直径とにより、大きな出力トルクが得られる。固
定子の空隙内における回転子の有効部分の直径が大きい
ことにより、例えば、百個の磁極のような比較的に多数
の磁極を有刃゛るモータの構成が可能になる。トルクや
電力の１０失を生じることなく、比較的薄い材料を使用
づることができる。

第２図は、対応Ｊる部品には第１図と同じ参照番号を付
した他の実施例を示す。第２図の実施例と第１の実施例
との間の木質的な違いは、軟鉄製の管８の替りに焼結鉄
製のブッシング１６を用いており、それは、同時に、軸
１２に対するベアリング・ブツシングとして使用される
ことである。

円板４．６は、これらのブッシング１６の上にプレス嵌
めされる。また、回転子のハブ１３′は、第１図のハブ
１３よりも軸方向に長さが短い。

第３図は、本発明のもう一つの実施例を示し、第２図と
同様に、対応する部品には第１図と同じ参照番号を付し
である。この実施例の第１図の実施例との主な相違点は
、各固定子部分２．３は、焼結鉄より成りＣ字型断面を
有する内部ポールリング１７と外部円板４とを備えてい
ることである。

円板４は、ポールリング１７の内側の管状部分の外縁の
肩部にプレス嵌めされている。この構成によれば、固定
子部分のおのおのは、Ｉｃだ２つの鉄製部品のみによっ
て構成されることにより、ある程度の簡単化が可能にな
る。

第４図は、上述の他の実施例とは本質的に異なる１つの
実施例を示す。モータのハウジングは、深絞りのケーシ
ング２１を含み、同ケーシング２１のフランジ２２は、
平らなハウジング壁部分２３と結合されている。ハウジ
ング壁部分２３の内側には、軸１２を支持するベアリン
グ・ブツシング２４が固着されている。軸１２の上には
、外部の軸方向のカラー２７だけでなく内部の軸方向の
カラー２６をも含んでいる、例えば磁化可能なプラスチ
ック等の永久磁化可能な材料を用いて一体的に形成され
た回転子２５が載置されている。２つの固定子部分２８
．２９は互いに直接に結合され、その中の外部固定子部
分２８はハウジング壁部分２３に結合されている。それ
らの両固定子部分とも、回転子２５の軸方向のカラー２
６．２７の間の空間内でハウジング壁部分２３から突き
出ている。固定子部分２８．２９の図示されていないコ
イルシェル、コイル及びポールリングは、すべて、例え
ば接着剤等によって、互いに直接結合されており、ポー
ルリングはコイルシェルの上に接着剤等により接着され
て、全体が自己保持されるように構成されている。固定
子部分２８．２９は、それぞれ、交互に反対の極性の磁
極歯を有する内側及び外側のリングを含んでおり、それ
らのリングのおのおのは、回転子の軸方向のカラー２６
及び２７の一方に対向するように配置されている。上記
の構成も、また、合理的に製作可能であり、かつ、特に
大きいトルクを有する、簡単な構成のモータを与える。

第５図は、別の実施例の構成を示しており、この実施例
のハウジングは、第４図のハウジングに対応しており、
それと同一の参照番号を付しである。この実施例におい
ても、また、ベアリング・ブツシング２４′は、ハウジ
ング壁部分２３に固着されている。この場合には、固定
子部分２．３は、それぞれ、ケーシング２１とハウジン
グ壁部分２３とに固着されていることがわかる。各固定
子部分の深絞りによって製作されたポールリング４’、
６’もまた、その内側に、磁極歯５′を有し、その各々
は、回転子の永久磁化磁極を有する内側のカラー１５′
に対向して配置されている。

固定子部分２．３のおのおののポールリングは、コイル
シェルを介して、互いに、所定の対向位置におかれるよ
うに結合されている。第５図に示された回転子は、回転
子の円板１４と一体のハブ３０を有する。この場合、回
転子の外側の永久磁化部分は、円板１４に対し、例えば
接着剤等により、結合されたスリーブの形状をしている
。

他の異なった変形が可能である。例えば、回転子の円板
１４は、充実した完全１体ではなく、凹所を設けたり、
あるいはスポークを持たせることができる。また、スポ
ークの数は、モータの磁極の数と所定の関係を持たせる
こともでき、また、それを永久磁化可能材料で構成する
ときは、モータの磁極に対応してそれを磁化し、更に、
固定子のポールリング（複数）に対応した磁極（複数）
に対応して円板６を分割した構成とすることにより、回
転子の円板１４に対し追加された１ヘルクを与えること
ができる。第５図に示したように、各固定子部分のポー
ルリングの双方を、互いにかみ合う凹凸部分を有する構
成を用いて結合する代りに、両方のポールリングの内側
の管状のフランジは互いに異なる直径として、両者の重
なり合いによる結合にすることもできる。第４図の実施
例の構成を、他のいずれかの実施例の構成と組み合わせ
ることも可能である。その例としては、固定子部分が回
転子の外側のカラー１５を包囲するようにして、回転子
のこれらのカラーを通り半径方向の磁束流を生じさせ、
且つ、第４図において、固定子部分は内側の磁極歯を有
するような構成にすることもできる。また、両固定子部
分の磁極歯を、電気的移相に対応して、周縁方向に変移
させることをしないで、その代りに、回転子の両カラー
１５の永久磁化磁極を、それに対応して、周縁方向に変
移させることもできる。このような構成は、固定子部分
の外部磁極歯５がケーシング１の内側の溝１０の中にお
いて位置決めされる場合には、構成の簡単化に寄与する
ことができる。固定子部の磁極歯が周縁方向において互
いに変移して配置されている場合には、ケーシング１の
位置決め用溝１０は省略することができ、そのときは、
固定子部分は、例えば、しまりばめを用いて、ケーシン
グ１の中に固定しなければならない。図面を簡単にする
ために、コイル９の接続用のより線は図示しなかった。

それらは、固定子の溝やハウジングの凹所内に配置する
ことができる。回転子のスポークは、Ｓ字形にすること
により、張力を受は入れたり避けたりすることができる
。

［発明の効果］以上説明した本発明によるステップモータの構成におい
ては、回転子は、半径方向に磁化された永久磁化磁極を
有し軸方向にのびているカラーを有し、固定子は、モー
タのそれぞれのカラーの内部もしくは外部に配量された
磁極歯を有する。この構成によれば、回転子の半径方向
に磁化された永久磁化磁極を通る半径方向の磁束流を生
じ、それにより大きい１−ルクと高い効率とが得られる
。

モータの構造は簡単である。比較的薄い月利を使用する
ことができる。固定子及び回転子の有効磁極が外側に配
置されているために、比較的多数の磁極を設けることか
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例のステップモータの軸
方向断面図である。第２図から第５図までは、それぞれ、本発明の別の実施
例のステップモータの片側の軸方向断面図である。［符号の説明コト・・・・・円筒状ケーシング、２．３．２８．２９・・・・・・固定子部分、４．６．
１４・・・・・・円板、５．５’、７・・・・・・磁極歯、８・・・・・・管、９・・・・・・コイル、１０・・・・・・溝、１１・・・・・・ベアリング、１２・・・・・・回転子軸、１３．３０・・・・・・ハブ、１５．１５’、２６．２７・・・・・・カラー、１６・
・・・・・ブッシング、１７．４’、６’・・・・・・ポールリング、２１・・
・・・・ケーシング、２２・・・・・・ケーシング２１のフランジ、２３・・
・・・・ハウジング壁部分、２４．２４’・・・・・・ベアリング・ブツシング、２
５・・・・・・回転子、２６．２７・・・・・・軸方向のカラー。

Claims

【特許請求の範囲】（１）各々が、外周縁部に交互に変えられた極性の磁極
歯を有する２つの別個に励磁可能な固定子部分と、半径
方向において外部及び内部に位置する前記固定子部分の
磁極歯の間に配置された部分を有する環状もしくは円筒
状の永久磁化された回転子とを備えたステツプモータに
おいて、前記モータは、Ｔ字形の回転子及びベル形状の
回転子のいずれか一方を含み対称形状を有し、前記回転
子の半径方向に磁化された永久磁化磁極を有する複数の
カラーは、前記回転子の両側に配置された前記固定子部
分の半径方向にくいちがい配置にされた磁極歯の間に配
置されており、それにより、前記回転子の前記カラーの
おのおのは、半径方向の有効な磁極の磁界内に置かれる
ことを特徴とするステツプモータ。（２）特許請求の範囲第１項に記載のステツプモータに
おいて、前記回転子は、Ｔ字形断面を有し、かつ、磁化
可能な材料を用いて一体として形成されていることを特
徴とするステツプモータ。（３）特許請求の範囲第１項
および第２項のいずれかに記載のステツプモータにおい
て、前記固定子部分は軸方向に位置決めされ、かつ、前
記固定子部分の磁極歯は周縁方向において変移されるこ
となく配置されており、更に、前記回転子の前記カラー
の永久磁化磁極は周縁方向において変移されて配置され
ていることを特徴とするステツプモータ。（４）特許請求の範囲第１項および第２項のいずれかに
記載のステツプモータにおいて、前記固定子部分の磁極
歯は周縁方向において変移されて配置されており、更に
前記回転子の前記カラーの永久磁化磁極は周縁方向にお
いて変移されることなく配置されていることを特徴とす
るステツプモータ。（５）特許請求の範囲第１項に記載のステツプモータに
おいて、前記回転子のカラーは、半径方向に異方性を有
する磁化可能なプラスチツクで構成されていることを特
徴とするステツプモータ。（６）　特許請求の範囲第１
項に記載のステツプモータにおいて、前記固定子部分は
、前記ステツプモータのケーシングのリブ及び溝のいず
れかにより決定される位置に位置決めされているステツ
プモータ。（７）　特許請求の範囲第１項に記載のステツプモータ
において、前記固定子部分のおのおのは、コイルと、前
記コイルの両側に設けられ、かつ、磁極歯のリングを有
する円板とを含んでおり、前記円板のおのおのは、前記
コイルにまたがつて延在する、軟鉄及び焼結鉄のいずれ
かで作られた管の１つの端部と結合されていることを特
徴とするステツプモータ。（８）　特許請求の範囲第７項に記載のステツプモータ
において、前記の焼結鉄製の管は、同時に、ベアリング
・ブツシングとして働くことを特徴とするステツプモー
タ。（９）　特許請求の範囲第１項に記載のステツプモータ
において、前記回転子は、少なくとも１つの半径方向に
おいて外部のカラー及び少なくとも１つの半径方向にお
いて内部のカラーを含み、前記固定子部分のおのおのの
固定子本体は前記回転子の２つのカラーの間に配置され
ていることを特徴とするステツプモータ。（１０）　特許請求の範囲第９項に記載のステツプモー
タにおいて、前記回転子の外部カラーは、前記固定子部
分の半径方向において外部及び内部の磁極歯の間に配置
され、他方、前記回転子の内部カラーは、前記固定子部
分の半径方向において内部の磁極歯の内部に配置され、
前記固定子部分の複数のポールリングは、それぞれコイ
ル及びコイルシエルと結合されていることを特徴とする
ステツプモータ。（１１）　特許請求の範囲第１項に記載のステツプモー
タにおいて、前記固定子部分のおのおのは、焼結鉄製の
Ｃ字形断面のポールリングと、軟鉄製のＬ字形断面のポ
ールリングとを含んでいることを特徴とするステツプモ
ータ。（１２）　特許請求の範囲第１項に記載のステツプモー
タにおいて、前記回転子は、その外部のブツシング状部
分とハブとの問に複数のスポークを含んでいることを特
徴とするステツプモータ。