(57)【要約】      （修正有）【課題】無励磁の状態にある磁極に対する回転子である円筒磁石の磁力による吸引力を弱め、もってブレーキ作用やコッキング現象を極力軽減する。【解決手段】軸方向の両端部にＮ極とＳ極を夫々着磁した円筒磁石に、その軸方向の両端部に軟磁性板からなる環状極を嵌着する。該環状極の夫々の外周面に、該円筒磁石の軸方向に沿った突条状の小歯を所要数形成する。環状極と磁気回路を構成する固定子における磁極列の各磁極１１、１１、１１・・・の回転子との対向面に、前記環状極の突条状の小歯と平行する突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を所要数形成する。該突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を、そのヨーク８、９、１０からの高さが、周方向に沿って傾斜状に順次高くなり、最大の高さの中央部から傾斜状に順次低くなるようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁コイルと、円筒磁石と、前記励磁コイルにより励磁される、軟磁性体にて成形されたヨークとを備え、前記ヨークから前記円筒磁石の軸と平行するよう張り出して、該ヨークに磁気的に連続する磁極列を、前記励磁コイルと前記円筒磁石との間に同心的に配すると共に、該磁極列の磁極は周方向に交互に上向き、下向きになるようになし、該磁極列を、上下同一位相で二列形成して一相の固定子を構成し、更に固定子は、二段に重ねられた磁極列における夫々の磁極間に二相の相差角を与えて二相固定子を構成し、前記円筒磁石は、軸方向の一端側にＮ極を、他端側にＳ極を着磁し、軸と結合して回転子を構成し、前記二相二列の固定子における磁極列に対向した該回転子の一極性は前記固定子の一相と、別の極性は前記固定子の別の相と磁気回路を構成し、前記円筒磁石は、軸方向の両端部に、軟磁性板を加工した環状極を嵌着すると共に、該環状極の前記固定子における磁極列との対向面に、該円筒磁石の軸方向に沿った突条状の小歯を所定間隔で所要数形成する一方、前記単一極性の環状極と磁気回路を構成する前記固定子における磁極列の各磁極の前記回転子との対向面に、前記回転子における環状極の突条状の小歯と平行する突条状の小歯を所定間隔で所要数形成すると共に、該複数の突条状の小歯を、その前記ヨークからの高さが、周方向に沿って傾斜状に順次高くなり、最大の高さの中央部から傾斜状に順次低くなるようになしたことを特徴とするステップモータ。
【請求項２】
固定子におけるヨークと磁極列の各磁極を一枚の軟磁性体からプレスで一体的に成形してなる請求項１記載のステップモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステップモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
小型回転機であるステップモータは、デジタル情報を動きに変換するアクチュエーター等として広い分野において用いられている。そして、ステップモータにおけるＨＢ型ステップモータにあっては、１−１相及び１−２相励磁方式にて駆動中において、これら二つの方式のいずれにおいても一相は必ず全く無励磁の状態となる。
【０００３】
そして、この無励磁の状態にある一相の磁極は単なる鉄片であり、而も方形状をなして面積が広い。このため回転子である円筒磁石の磁力の吸引力が強力なブレーキとして作用し、トルクに重大な影響をもたらすようになる。そしてまた、コッキング現象として振動や騒音の原因となる。然るに、従来におけるステップモータには斯かるブレーキ作用やコッキング現象への対策が全く施されていない。
【０００４】
また、従来のステップモータにあっては、固定子におけるヨークから円筒磁石の軸と平行するよう張り出す磁極列の各磁極が、その基部においてヨークから直角に折曲されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであって、ブレーキ作用やコッキング現象を極力軽減することができると共に、ヨーク及び該ヨークから円筒磁石の軸と平行するよう張り出す磁極列の各磁極を、一枚の軟磁性体からプレスで成形することにより、上記従来の問題点を悉く解消することができるようになしたステップモータを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
而して、本発明の要旨とするところは、励磁コイルと、円筒磁石と、前記励磁コイルにより励磁される、軟磁性体にて成形されたヨークとを備え、前記ヨークから前記円筒磁石の軸と平行するよう張り出して、該ヨークに磁気的に連続する磁極列を、前記励磁コイルと前記円筒磁石との間に同心的に配すると共に、該磁極列の磁極は周方向に交互に上向き、下向きになるようになし、該磁極列を、上下同一位相で二列形成して一相の固定子を構成し、更に固定子は、二段に重ねられた磁極列における夫々の磁極間に二相の相差角を与えて二相固定子を構成し、前記円筒磁石は、軸方向の一端側にＮ極を、他端側にＳ極を着磁し、軸と結合して回転子を構成し、前記二相二列の固定子における磁極列に対向した該回転子の一極性は前記固定子の一相と、別の極性は前記固定子の別の相と磁気回路を構成し、前記円筒磁石は、軸方向の両端部に、軟磁性板を加工した環状極を嵌着すると共に、該環状極の前記固定子における磁極列との対向面に、該円筒磁石の軸方向に沿った突条状の小歯を所定間隔で所要数形成する一方、前記単一極性の環状極と磁気回路を構成する前記固定子における磁極列の各磁極の前記回転子との対向面に、前記回転子における環状極の突条状の小歯と平行する突条状の小歯を所定間隔で所要数形成すると共に、該複数の突条状の小歯を、その前記ヨークからの高さが、周方向に沿って傾斜状に順次高くなり、最大の高さの中央部から傾斜状に順次低くなるようになしたことを特徴とするステップモータにある。
【０００７】
また、上記構成要素において、固定子におけるヨークと、該ヨークから円筒磁石の軸と平行するよう張り出す磁極列の各磁極をプレスで一体的に成形するようになしてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、上記の如き構成であるから、無励磁の状態にある磁極に対する回転子である円筒磁石の磁力による吸引力を弱め、もってブレーキ作用やコッキング現象を極力軽減することができるものである。
【０００９】
また、固定子におけるヨークと、該ヨークから円筒磁石の軸と平行するよう張り出す磁極列の各磁極を一枚の軟磁性体からプレスで一体的に成形した場合には、従来の折曲による場合の磁極の変形等の問題点を解消することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るステップモータの中央縦断正面図である。
【図２】同ステップモータにおける固定子の一部切欠して示した斜視図である。
【図３】同ステップモータにおけるヨークと磁極列を軟磁性板をプレスすることによって成形した状態の展開平面図である。
【図４】同ステップモータにおけるヨークと磁極列の一部切欠して示した斜視図である。
【図５】同ステップモータにおける回転子の一部切欠して示した斜視図である。
【図６】同ステップモータにおける上段側の磁極列と回転子の環状極との位置関係を示す図である。
【図７】同ステップモータにおける下段側の磁極列と回転子の環状極との位置関係を示す図である。
【図８】同ステップモータにおける上段と下段の磁極列と回転子との位置関係を示す、上部から看た透視図である。
【図９】同ステップモータの作用説明図である。
【図１０】本発明と従来品とのブレーキ作用における比較を示す説明図である。
【図１１】本発明と従来品とのコッキング現象における比較を示す説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るステップモータの中央縦断正面図である。
【図１３】同ステップモータにおける固定子の一部切欠して示した斜視図である。
【図１４】同ステップモータにおける固定子の上段側の一部切欠して示した分解斜視図である。
【図１５】同ステップモータにおける固定子の下段側の一部切欠して示した分解斜視図である。
【図１６】同ステップモータにおける回転子の一部切欠して示した斜視図である。
【図１７】本発明の第３実施形態に係るステップモータの中央縦断正面図である。
【図１８】同ステップモータにおける固定子の一部切欠して示した斜視図である。
【図１９】同ステップモータにおける固定子の上段側の一部切欠して示した分解斜視図である。
【図２０】同ステップモータにおける固定子の下段側の一部切欠して示した分解斜視図である。
【図２１】同ステップモータにおける固定子の軟磁性円筒の一部切欠して示した分解斜視図である。
【図２２】同ステップモータにおける回転子の一部切欠して示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係るステップモータを実施するための形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１乃至図９は本発明の第１実施形態に係るステップモータを示すものである。
図中、１はステップモータであり、励磁コイルと、円筒磁石と、前記励磁コイルにより励磁される、軟磁性体にて成形されたヨークとを備え、前記ヨークから前記円筒磁石の軸と平行するよう張り出して、該ヨークに磁気的に連続する磁極列を、前記励磁コイルと前記円筒磁石との間に同心的に配すると共に、該磁極列の磁極は周方向に交互に上向き、下向きになるようになし、該磁極列を、上下同一位相で二列形成して一相の固定子を構成し、更に固定子は、二段に重ねられた磁極列における夫々の磁極間に二相の相差角を与えて二相固定子を構成し、前記円筒磁石は、軸方向の一端側にＮ極を、他端側にＳ極を着磁し、軸と結合して回転子を構成し、前記二相二列の固定子における磁極列に対向した該回転子の一極性は前記固定子の一相と、別の極性は前記固定子の別の相と磁気回路を構成し、前記円筒磁石は、軸方向の両端部に、軟磁性板を加工した環状極を嵌着すると共に、該環状極の前記固定子における磁極列との対向面に、該円筒磁石の軸方向に沿った突条状の小歯を所定間隔で所要数形成する一方、前記単一極性の環状極と磁気回路を構成する前記固定子における磁極列の各磁極の前記回転子との対向面に、前記回転子における環状極の突条状の小歯と平行する突条状の小歯を所定間隔で所要数形成すると共に、該複数の突条状の小歯を、その前記ヨークからの高さが、周方向に沿って傾斜状に順次高くなり、最大の高さの中央部から傾斜状に順次低くなるようになしたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、前記固定子におけるヨークと磁極列の各磁極は、一枚の軟磁性体からプレスで一体的に成形してなるものである。
【００１４】
次に、本実施形態について具体的に説明する。
２は、前記ステップモータ１を構成する軟磁性体からなる円筒である。３、４、５は前記円筒２内においてその上下及び中間の位置に設けた軟磁性体からなる円形基板であり、前記円筒２及び後記ヨークと共に磁気回路を構成する。
【００１５】
６、７は一対の励磁コイルであり、前記中央の円形基板４を挟んで設け、二段二相の励磁コイルを構成するものである。
【００１６】
８、９、１０は軟磁性体からなるヨークであり、１１、１１、１１・・・は前記ヨーク８、９、１０から後記円筒磁石の軸と平行するよう張り出し、該ヨーク８、９、１０に磁気的に連続する磁極列の磁極である。また、該ヨーク８、９、１０と磁極列の磁極１１、１１、１１・・・は、本実施形態においては、一枚の軟磁性板から一体的に成形している。即ち、一枚の軟磁性板を円筒状に形成して、その上下と中間の位置をヨーク８、９、１０とし、中間のヨーク９を挟んで上下に二列の磁極列を形成すべく、上下に夫々周方向に沿って所定間隔で切欠窓１２、１２、１２・・・を設けることにより、周方向に交互に上向き、下向きになるよう各磁極列の磁極１１、１１、１１・・・を形成している。これら上下二列の磁極は同一位相で一相を構成し、更に二段二相の固定子として構成される。また、前記固定子は、二段に重ねられた磁極列における夫々の磁極間に二相の相差角を与えている。そしてまた、前記磁極列は、前記励磁コイル６、７と後記円筒磁石との間に同心的に配している。
【００１７】
また、前記固定子における磁極列の各磁極１１、１１、１１・・・の後記回転子との対向面には、後記回転子における環状極の突条状の小歯と平行する突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を所定間隔で所要数形成すると共に、該複数の突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を、その前記ヨーク８、９、１０からの高さが、周方向に沿って傾斜状に順次高くなり、最大の高さの中央部から傾斜状に順次低くなるようになしている。尚、前記複数の突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・相互の間隔は、後記回転子の環状極の突条状の小歯と同一の間隔である。
【００１８】
１３、１３は前記固定子における上下中央部に設けた後記回転子取り付け用の円板状ブラケット、１４、１４は前記ブラケット１３、１３の中央部に設けた、後記回転子の軸を回転自在に支承する軸受である。
【００１９】
１５は円筒磁石であり、多極着磁をせず、軸方向の一端側にＮ極を、他端側にＳ極を着磁している。そして、該円筒磁石１５は軸１６と結合して回転子を構成している。
【００２０】
そして、前記二相二列の固定子における磁極列に対向した該回転子の一極性は前記固定子の一相と、別の極性は前記固定子の別の相と磁気回路を構成している。
【００２１】
そしてまた、該円筒磁石１５は、軸方向の両端部に、軟磁性板を加工した環状極１７、１８を嵌着すると共に、該環状極１７、１８の前記固定子における磁極列との対向面に、該円筒磁石１５の軸方向に沿った突条状の小歯１７ａ、１７ａ、１７ａ・・・、１８ａ、１８ａ、１８ａ・・・を所定間隔で所要数形成している。尚、Ｎ極側の環状極１７の突条状の小歯１７ａ、１７ａ、１７ａ・・・と、Ｓ極側の環状極１８の突条状の小歯１８ａ、１８ａ、１８ａ・・・とは、１／２ピッチのずれを有している。
【００２２】
そして、前記固定子と回転子の上段側における磁極列と回転子の環状極１７との位置関係は、図６に示す通りであり、また下段側における磁極列と回転子の環状極１８との位置関係は、図７に示す通りである。そして更に上段と下段の磁極列と回転子の環状極との位置関係は、図８に示す通りである。
【００２３】
これらの図に示す通り、前記固定子は、全周８等分の位置に磁極１１、１１、１１・・・を８極有し、更にその内周４８等分の位置に４８個の突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を有している。また一方、回転子の各環状極１７、１８の外周には５０等分の位置に小歯１７ａ、１７ａ、１７ａ・・・、１８ａ、１８ａ、１８ａ・・・を有している。
【００２４】
今ここで、斯かる１回転の分解能２００ステップモータにおいて全く無励磁の状態の磁極が存在することを、図９を参照しつつ説明する。
【００２５】
前記の通り、固定子の磁極１１、１１、１１・・・は上下二段二相内周に４８等分の突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を有し、一相と二相は夫々上下に９０度間隔の四極である。８極は二相の相差角で配置する。回転子は軸方向の上下両端部にＮ、Ｓ極を有している。該Ｎ、Ｓ極に軟磁性の環状極１７、１８を嵌着し、夫々の環状極１７、１８の外周に５０等分の位置に突条状の小歯１７ａ、１８ａを有し、該環状極１７、１８の該突条状の小歯１７ａ、１８ａは、１／２ピッチずれている。Ｎ極は一相と、Ｓ極は二相と対向して磁気回路を構成する。
【００２６】
次に、上記構成による作用を説明する。
Ａ相におけるＡ−０は、励磁されてリセットの位置にある。励磁されたＳ、Ｓの磁極１１、１１の中心の突条状の小歯１１ａ、１１ａは、回転子のＮ極の突条状の小歯１７ａと直径の一直線上に一致している。Ｎ、Ｎの磁極１１、１１は回転子のＮ極と同極のため、磁力がキャンセルされ、相殺される。
Ｂ相においてＢ−１の通りに励磁されると、Ｎ、Ｎの磁極１１、１１の中心の突条状の小歯１１ａ、１１ａと回転子の突条状の小歯１８ａ、１８ａとが直径方向に一致して１．８度回転子が回転する。即ち、１／４ピッチ回転する。Ｓ、Ｓの磁極１１、１１は回転子のＳ極と同極のため、相殺される。
Ａ相においてＡ−２の通りに励磁されると、Ｓ、Ｓの磁極１１、１１の中心の突条状の小歯１１ａ、１１ａと回転子との突条状の小歯１７ａ、１７ａが直径上に一致する３．６度で、１／２ピッチの位置となる。Ｎ、Ｎの磁極１１、１１は回転子のＮ極と同極のため、キャンセルされ、相殺される。
Ｂ相においてＢ−３の通りに励磁されると、Ｎ、Ｎの磁極１１、１１の中心の突条状の小歯１１ａ、１１ａと回転子の突条状の小歯１８ａ、１８ａが直径上の一直線上と一致する５．４度であり、３／４ピッチとなる。Ｓ、Ｓの磁極１１、１１は回転子のＳ極と同極のため、キャンセルされ、相殺される。
Ａ相においてＡ−４の通りに励磁されると、Ｓ、Ｓの磁極１１、１１の中心の突条状の小歯１１ａ、１１ａが回転子の突条状の小歯１７ａ、１７ａと直径上の直線に一致する。この位置が４パルス目であって、回転子の突条状の小歯１７ａ、１８ａの１ピッチ、即ち回転子の突条状の小歯５０のうちの１歯分移動回転がなされたことになる。尚、回転子の突条状の小歯１７ａ、１８ａは５０であり、したがって２００パルス又は２００ステップで回転子は一回転する。これをステップモータの一回転の分解能とも言われている。
【００２７】
上記の通り、図９に示す如く、Ａ相においてＢ−１、Ｂ−３、またＢ相においてＡ−０、Ａ−２、Ａ−４にあっては、全く無励磁の状態の磁極が存在する。そして、このように無励磁の状態の磁極は単なる鉄片であり、このため回転子の磁石の磁力の吸引力が強力なブレーキとして作用し、トルクに重大な影響をもたらすことになる。そしてまた、コッキング現象として振動や騒音の原因となる。
【００２８】
そこで、本発明においては、上記の如く、円筒磁石１５に環状極１７、１８を嵌着すると共に、該環状極１７、１８の外周に該円筒磁石１５の軸方向に沿った突条状の小歯１７ａ、１７ａ、１７ａ・・・、１８ａ、１８ａ、１８ａ・・・を所要数形成する一方、固定子における磁極列の各磁極１１、１１、１１・・・の前記回転子との対向面に、回転子における環状極１７、１８の突条状の小歯１７ａ、１７ａ、１７ａ・・・、１８ａ、１８ａ、１８ａ・・・と平行する突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を、所要数形成すると共に、該複数の突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を、そのヨーク８、９、１０からの高さが、周方向に沿って傾斜状に順次高くなり、最大の高さの中央部から傾斜状に順次低くなるようにしたのである。尚、斯かる構成においてトルクとブレーキ作用は、固定子と回転子の突条状の小歯同士の間に発生する。
【００２９】
本発明は上記の如く構成したことにより、無励磁の磁極に対する回転子の磁石による磁束分布が傾斜状に減少して磁石の磁力から滑らかに脱却し、即ち無励磁の状態にある磁極に対する回転子の磁力による吸引力を弱めることができ、もってブレーキ作用やコッキング現象を極力軽減することができるものである。
【００３０】
また、上記本発明による効果は、図１０及び図１１において示した実験結果に示す通りである。
【００３１】
次に、図１２乃至図１６に示した本発明の第２実施形態について説明する。
１９はステップモータであり、磁気回路の構成部品は夫々一枚の軟磁性板を加工して作られている。即ち、励磁コイル２０、上部ヨーク２１、下部ヨーク２２はいずれも軟磁性板にて作られており、これらで固定子の第一相を構成している。同じく励磁コイル２３、上部ヨーク２４、下部ヨーク２５も軟磁性板にて作られており、これらで固定子の第二相を構成している。
【００３２】
また、前記上部ヨーク２１の円筒部２１Ａの内側に下部ヨーク２２の円筒部２２Ａを圧入嵌着すると同時に、これらの間に励磁コイル２０を収容して第一相固定子としている。そしてまた、上部ヨーク２４の円筒部２４Ａを下部ヨーク２５の円筒部２５Ａの内側に圧入嵌着すると同時に、これらの間に励磁コイル２３を収容して第二相固定子としている。そして、これら固定子を二段二相として図１２に示す如く構成する。
【００３３】
また、前記第一相固定子における上部ヨーク２１と下部ヨーク２２、第二相固定子における上部ヨーク２４と下部ヨーク２５には、夫々内側の円形の穴の縁から磁極２６、２６、２６・・・が後記回転子の軸に沿って張り出しており、該磁極２６、２６、２６・・・は各ヨークと一体的に形成されている。そしてまた、該磁極２６、２６、２６・・・の夫々の回転子との対向面には、前記第１実施形態におけると同様に突条状の小歯２６ａ、２６ａ、２６ａ・・・が形成されている。
【００３４】
また、本実施形態においては、上記第一相固定子における上部ヨーク２１と下部ヨーク２２、第二相固定子における上部ヨーク２４と下部ヨーク２５は、夫々内周１８０度の位置に２個の磁極２６、２６を設け、二段二相固定子においては８個の磁極２６、２６は実働的に４５度に配置される。
【００３５】
２７、２７は前記固定子における上部中央部に設けた後記回転子取り付け用の円板状ブラケット、２８、２８は前記ブラケット２７、２７の中央部に設けた、後記回転子の軸を回転自在に支承する軸受である。
【００３６】
２９は前記第１実施形態におけると同様の円筒磁石であり、軸方向の一端側にＮ極を、他端側にＳ極を着磁している。そして、該円筒磁石２９は軸３０と結合して回転子を構成している。また、該円筒磁石２９は、前記第１実施形態におけると同様に、軸方向の両端部に環状極３１、３２を嵌着すると共に、該環状極３１、３２の前記固定子における磁極列との対向面に突条状の小歯３１ａ、３１ａ、３１ａ・・・、３２ａ、３２ａ、３２ａ・・・を形成している。
【００３７】
また、本実施形態と前記第１実施形態とは、その作用、効果において同一であるから、それらについての説明は省略する。
【００３８】
次に、図１７乃至図２２に示した本発明の第３実施形態について説明する。
３３はステップモータであり、磁気回路を構成する部品は夫々一枚の軟磁性板を加工して作られている。また、本実施形態は、第一相固定子を構成する上部ヨークと下部ヨーク、第二相固定子を構成する上部ヨークと下部ヨークの夫々を、前記第２実施形態における第一相固定子を構成する上部ヨーク２１と下部ヨーク２２、第二相固定子を構成する上部ヨーク２４と下部ヨーク２５の夫々における円筒部を削除した形態となしたものである。
【００３９】
また、本実施形態において、３４は励磁コイル、３５は上部ヨーク、３６は下部ヨークであり、これらをもって第一相固定子を構成する。また、３７は励磁コイル、３８は上部ヨーク、３９は下部ヨークであり、これらをもって第二相固定子を構成するものである。また、４０は第一相固定子と第二相固定子との間に介在させた非磁性金属からなる円板、４１は第一相固定子と第二相固定子を囲む軟磁性板からなる円筒である。尚、前記円板４０は夫々の相間の磁束が互いに迷走することを防止して、ステップ角精度の正確を期するものであり、必要に応じて用いるものである。
【００４０】
また、前記第一相固定子における上部ヨーク３５と下部ヨーク３６、第二相固定子における上部ヨーク３８と下部ヨーク３９には、夫々内側の円形の穴の縁から磁極４２、４２、４２・・・が後記回転子の軸に沿って張り出しており、該磁極４２、４２、４２・・・は各ヨークと一体的に形成されている。そしてまた、該磁極４２、４２、４２・・・の夫々の回転子との対向面には、前記第１実施形態におけると同様に突条状の小歯４２ａ、４２ａ、４２ａ・・・が形成されている。
【００４１】
また、本実施形態においては、前記第２実施形態におけると同様に、上記第一相固定子における上部ヨーク３５と下部ヨーク３６、第二相固定子における上部ヨーク３８と下部ヨーク３９は、夫々内周１８０度の位置に２個の磁極４２、４２を設け、二段二相固定子においては８個の磁極４２、４２は実働的に４５度に配置される。
【００４２】
４３、４３は前記固定子における上部中央部に設けた後記回転子取り付け用の円板状ブラケット、４４、４４は前記ブラケット４３、４３の中央部に設けた、後記回転子の軸を回転自在に支承する軸受である。
【００４３】
４５は前記第１実施形態におけると同様の円筒磁石であり、軸方向の一端側にＮ極を、他端側にＳ極を着磁している。そして、該円筒磁石４５は軸４６と結合して回転子を構成している。また、該円筒磁石４５は、前記第１実施形態におけると同様に、軸方向の両端部に環状極４７、４８を嵌着すると共に、該環状極４７、４８の前記固定子における磁極列との対向面に突条状の小歯４７ａ、４７ａ、４７ａ・・・、４８ａ、４８ａ、４８ａ・・・を形成している。
【００４４】
また、本実施形態と前記第１実施形態とは、その作用、効果において同一であるから、それらについての説明は省略する。
【符号の説明】
【００４５】
１  ステップモータ
２  円筒
３、４、５  円形基板
６、７  励磁コイル
８、９、１０  ヨーク
１１、１１、１１・・・  磁極
１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・  突条状の小歯
１３、１３  ブラケット
１４、１４  軸受
１５  円筒磁石
１６  軸
１７、１８  環状極
１７ａ、１８ａ  突条状の小歯
１９  ステップモータ
２０  励磁コイル
２１  上部ヨーク
２２  下部ヨーク
２３  励磁コイル
２４  上部ヨーク
２５  下部ヨーク
２６、２６  磁極
２６ａ  突条状の小歯
２７、２７  ブラケット
２８、２８  軸受
２９  円筒磁石
３０  軸
３１、３２  環状極
３１ａ、３２ａ  突条状の小歯
３３  ステップモータ
３４  励磁コイル
３５  上部ヨーク
３６  下部ヨーク
３７  励磁コイル
３８  上部ヨーク
３９  下部ヨーク
４０  円板
４１  円筒
４２、４２  磁極
４３、４３  ブラケット
４４、４４  軸受
４５  円筒磁石
４６  軸
４７、４８  環状極
４７ａ、４８ａ  突条状の小歯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年5月25日(2009.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、前記固定子における磁極列の各磁極１１、１１、１１・・・の後記回転子との対向面には、後記回転子における環状極の突条状の小歯と平行する突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を所定間隔で所要数形成すると共に、該複数の突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を、その前記ヨーク８、９、１０からの高さが、周方向に沿って傾斜状に順次高くなり、最大の高さの中央部から傾斜状に順次低くなるようになしている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
これらの図に示す通り、前記固定子は、全周８等分の位置に磁極１１、１１、１１・・・を８極有し、更にその内周４８等分の位置に突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を有している。また一方、回転子の各環状極１７、１８の外周には５０等分の位置に小歯１７ａ、１７ａ、１７ａ・・・、１８ａ、１８ａ、１８ａ・・・を有している。
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月18日(2009.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
而して、本発明の要旨とするところは、励磁コイルと、円筒磁石と、前記励磁コイルにより励磁される、軟磁性体にて成形されたヨークとを備え、前記ヨークから前記円筒磁石の軸と平行するよう張り出して、該ヨークに磁気的に連続する磁極列を、前記励磁コイルと前記円筒磁石との間に同心的に配すると共に、該磁極列の磁極は周方向に交互に上向き、下向きになるようになし、該磁極列を、上下同一位相で二列形成して一相の固定子を構成し、更に固定子は、二段に重ねられた磁極列における夫々の磁極間に二相の相差角を与えて二相固定子を構成し、前記円筒磁石は、軸方向の一端側にＮ極を、他端側にＳ極を着磁し、軸と結合して回転子を構成し、前記二相二列の固定子における磁極列に対向した該回転子の一極性は前記固定子の一相と、別の極性は前記固定子の別の相と磁気回路を構成し、前記円筒磁石は、軸方向の両端部に、軟磁性板を加工した環状極を嵌着すると共に、該環状極の前記固定子における磁極列との対向面に、該円筒磁石の軸方向に沿った突条状の小歯を所定間隔で所要数形成する一方、前記単一極性の環状極と磁気回路を構成する前記固定子における磁極列の各磁極の前記回転子との対向面に、前記回転子における環状極の突条状の小歯と平行する突条状の小歯を所定間隔で所要数形成すると共に、該複数の突条状の小歯を、その前記ヨークからの高さが、周方向に沿って傾斜状に順次高くなり、１相分の励磁コイルの軸方向両端に配置された各ヨークにおいて、一端側のヨークから他端側のヨークに伸びてその最大の高さより順次傾斜状に低くなるようになしたことを特徴とするステップモータにある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
図１乃至図９は本発明の第１実施形態に係るステップモータを示すものである。
図中、１はステップモータであり、励磁コイルと、円筒磁石と、前記励磁コイルにより励磁される、軟磁性体にて成形されたヨークとを備え、前記ヨークから前記円筒磁石の軸と平行するよう張り出して、該ヨークに磁気的に連続する磁極列を、前記励磁コイルと前記円筒磁石との間に同心的に配すると共に、該磁極列の磁極は周方向に交互に上向き、下向きになるようになし、該磁極列を、上下同一位相で二列形成して一相の固定子を構成し、更に固定子は、二段に重ねられた磁極列における夫々の磁極間に二相の相差角を与えて二相固定子を構成し、前記円筒磁石は、軸方向の一端側にＮ極を、他端側にＳ極を着磁し、軸と結合して回転子を構成し、前記二相二列の固定子における磁極列に対向した該回転子の一極性は前記固定子の一相と、別の極性は前記固定子の別の相と磁気回路を構成し、前記円筒磁石は、軸方向の両端部に、軟磁性板を加工した環状極を嵌着すると共に、該環状極の前記固定子における磁極列との対向面に、該円筒磁石の軸方向に沿った突条状の小歯を所定間隔で所要数形成する一方、前記単一極性の環状極と磁気回路を構成する前記固定子における磁極列の各磁極の前記回転子との対向面に、前記回転子における環状極の突条状の小歯と平行する突条状の小歯を所定間隔で所要数形成すると共に、該複数の突条状の小歯を、その前記ヨークからの高さが、周方向に沿って傾斜状に順次高くなり、１相分の励磁コイルの軸方向両端に配置された各ヨークにおいて、一端側のヨークから他端側のヨークに伸びてその最大の高さより順次傾斜状に低くなるようになしたことを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、前記固定子における磁極列の各磁極１１、１１、１１・・・の後記回転子との対向面には、後記回転子における環状極の突条状の小歯と平行する突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を所定間隔で所要数形成すると共に、該複数の突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を、その前記ヨーク８、９、１０からの高さが、周方向に沿って傾斜状に順次高くなり、１相分の励磁コイルの軸方向両端に配置された各ヨークにおいて、一端側のヨークから他端側のヨークに伸びてその最大の高さより順次傾斜状に低くなるようになしている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
そこで、本発明においては、上記の如く、円筒磁石１５に環状極１７、１８を嵌着すると共に、該環状極１７、１８の外周に該円筒磁石１５の軸方向に沿った突条状の小歯１７ａ、１７ａ、１７ａ・・・、１８ａ、１８ａ、１８ａ・・・を所要数形成する一方、固定子における磁極列の各磁極１１、１１、１１・・・の前記回転子との対向面に、回転子における環状極１７、１８の突条状の小歯１７ａ、１７ａ、１７ａ・・・、１８ａ、１８ａ、１８ａ・・・と平行する突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を、所要数形成すると共に、該複数の突条状の小歯１１ａ、１１ａ、１１ａ・・・を、そのヨーク８、９、１０からの高さが、周方向に沿って傾斜状に順次高くなり、１相分の励磁コイルの軸方向両端に配置された各ヨークにおいて、一端側のヨークから他端側のヨークに伸びてその最大の高さより順次傾斜状に低くなるようにしたのである。尚、斯かる構成においてトルクとブレーキ作用は、固定子と回転子の突条状の小歯同士の間に発生する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
励磁コイルと、円筒磁石と、前記励磁コイルにより励磁される、軟磁性体にて成形されたヨークとを備え、前記ヨークから前記円筒磁石の軸と平行するよう張り出して、該ヨークに磁気的に連続する磁極列を、前記励磁コイルと前記円筒磁石との間に同心的に配すると共に、該磁極列の磁極は周方向に交互に上向き、下向きになるようになし、該磁極列を、上下同一位相で二列形成して一相の固定子を構成し、更に固定子は、二段に重ねられた磁極列における夫々の磁極間に二相の相差角を与えて二相固定子を構成し、前記円筒磁石は、軸方向の一端側にＮ極を、他端側にＳ極を着磁し、軸と結合して回転子を構成し、前記二相二列の固定子における磁極列に対向した該回転子の一極性は前記固定子の一相と、別の極性は前記固定子の別の相と磁気回路を構成し、前記円筒磁石は、軸方向の両端部に、軟磁性板を加工した環状極を嵌着すると共に、該環状極の前記固定子における磁極列との対向面に、該円筒磁石の軸方向に沿った突条状の小歯を所定間隔で所要数形成する一方、前記単一極性の環状極と磁気回路を構成する前記固定子における磁極列の各磁極の前記回転子との対向面に、前記回転子における環状極の突条状の小歯と平行する突条状の小歯を所定間隔で所要数形成すると共に、該複数の突条状の小歯を、その前記ヨークからの高さが、周方向に沿って傾斜状に順次高くなり、１相分の励磁コイルの軸方向両端に配置された各ヨークにおいて、一端側のヨークから他端側のヨークに伸びてその最大の高さより順次傾斜状に低くなるようになしたことを特徴とするステップモータ。