(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に絶縁した磁性体円板の表面に先端に極歯を形成した複数の磁極を放射状に形成すると共に、各磁極の周囲にコイルを配設して構成される第１の単位固定子と、該第１の単位固定子の上記磁極表面に対して軸方向に所定間隙を介して回転自在に支承された磁性体円板の表面に、該磁極に形成する極歯の寸法とピッチに対応したピッチでＮ極、Ｓ極交互に着磁した永久磁石を放射状に配設して構成される第１の単位回転子とよりなる第１の単位モータと、当該第１の単位モータの構造を反転し、非磁性体円板を介して同軸に構成した第２の単位回転子及び第２の単位固定子とよりなる第２の単位モータとによって構成し、上記各磁極に形成された極歯は、断面ほぼ方形の突起として所定数、所定ピッチで放射状に形成されていることを特徴とする偏平多相永久磁石形ステッピングモータ。
【請求項２】
前記第１の単位固定子に形成された磁極と前記第２の単位固定子に形成された磁極とは、当該磁極形成ピッチ角の１／２ピッチ偏位し、前記第１の単位回転子に配設された永久磁石磁極と前記第２の単位回転子に配設された永久磁石磁極とは、当該同一磁性極形成ピッチ角の１／４ピッチ偏位するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の偏平多相永久磁石形ステッピングモータ。
【請求項３】
前記第１及び第２の単位回転子それぞれの磁極数Ｐｒが、次式を満足するように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の偏平多相永久磁石形ステッピングモータ。
Ｐｒ＝ｍ（４ｎ＋１）±２
但し、ｍは当該偏平多相永久磁石形ステッピングモータの相数であって、
ｍ≧６の整数、ｎ≧１の整数とする。
【請求項４】
前記第１及び第２の単位固定子はそれぞれ６極の磁極を有し、全体として６相モータとして構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の偏平多相永久磁石形ステッピングモータ。
【請求項５】
前記第１及び第２の単位固定子はそれぞれ１０極の磁極を有し、全体として１０相モータとして構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の偏平多相永久磁石形ステッピングモータ。
【請求項６】
前記各単位モータにおける相対向する固定子磁極に嵌合するコイル同士を直列にした複数組のコイルの端部を夫々一点に接続し、複数相励磁を行うようにしたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の偏平多相永久磁石形ステッピングモータの励磁回路。
【請求項７】
前記第１及び第２の単位モータごとに１点に接続した接続点を相互に接続したことを特徴とする請求項６に記載の偏平多相永久磁石形ステッピングモータの励磁回路。
【請求項８】
前記各コイルの１点に接続した反対端子を夫々直列に接続したスイッチング素子の接続点に接続して複数相励磁を行うようにしたことを特徴とする請求項６又は７に記載の偏平多相永久磁石形ステッピングモータの励磁回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏平多相永久磁石形ステッピングモータ及びその励磁回路に係り、特にプリンタ、ＦＡＸ、ＰＰＣ用複写機等の高速運転で精密な位置決め機能等を必要とするＯＡ機器に最適な、高精度、高分解能の偏平多相永久磁石形ステッピングモータ及びその励磁回路の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の扁平多相永久磁石形ステッピングモータ（以下モータと略称する）の縦断面図を図１９に示す。
同図において、１は固定子、２は放射状に形成された空芯のコイル、３は永久磁石４を装着した磁性体円板である。磁性体円板３は回転軸８に固定され、固定子１はブラケット１Ｂを介して軸受７によって支承されている。
図２０は、図１９のＸーＸ線から見た６相モータの場合のコイル２の配置状況を示した要部側面図である。永久磁石４は、このコイル２の配置ピッチに対応して装着されている。
図２１は、コイル数が２４で６相の場合の接続図、図２２は、図２１の励磁回路を示している。
図２１において、Φ１乃至Φ２４は各コイルを示し、Ａ乃至Ｆは上記コイルを各相ごとに直列に接続した一方の端子を、Ａ′乃至Ｆ′は、各直列に接続されたコイル群の他方の端子を示している。
図２２において、Ｔ１乃至Ｔ２４は各コイルを励磁するためのスイッチングトランジスタ等のスイッチング素子、ΦＡＡ′乃至ΦＦＦ′は図２１に示したように各相ごとに直列接続したコイル群を示している。なお、Ｖは電源である。
各相ごとに上記各スイッチング素子４個をブリッジ接続して、その中間部に各直列接続された各コイル群を接続している。
即ち、図２２において、第１のスイッチング素子Ｔ１と第２のスイッチング素子Ｔ１３及び第３のスイッチング素子Ｔ２と第４のスイッチング素子Ｔ１４が夫々直列に接続され、夫々の接続点の間に図２１に示す第１相のコイル群の端子Ａ及びＡ′が接続されている。
この接続において、第１のスイッチング素子Ｔ１と第４のスイッチング素子Ｔ１４を導通し、▲１▼の方向に電流が流れると、第１相のコイル群の端子ＡからＡ′の方向に電流が流れる。
このように、夫々のスイッチング素子を順次導通させて、各相に励磁することによってモータが回転する。
【０００３】
図２３は、コイル数が４０で１０相の場合のコイル結線図を、図２４は、図２３の励磁回路例を略記している。
図２３において、Φ１乃至Φ４０は各コイルを示し、Ａ乃至Ｔは上記コイルを各相ごとに直列に接続した一方の端子、Ａ′乃至Ｔ′は、各直列に接続されたコイル群の他方の端子を示している。なお、Ｖは電源である。
図２４において、Ｔ１乃至Ｔ４０は各コイルを励磁するためのスイッチングトランジスタ等のスイッチング素子、ΦＡＡ′乃至ΦＴＴ′は図２３に示したように各相ごとに直列に接続したコイル群を示している。
各相ごとに上記各スイッチング素子４個をブリッジ接続して、その中間部に各直列接続された各コイル群を接続している。
即ち、図２４において、第１のスイッチング素子Ｔ１と第２のスイッチング素子Ｔ２１及び第３のスイッチング素子Ｔ２と第４のスイッチング素子Ｔ２２が夫々直列に接続され、夫々の接続点の間に、図２３に示す第１相のコイル群の端子Ａ及びＡ′が接続されている。
この接続において、例えば、第１のスイッチング素子Ｔ１と第４のスイッチング素子Ｔ２２を導通し、▲１▼の方向に電流が流れると、第１相のコイル群の端子ＡからＡ′の方向に電流が流れる。
このように、夫々のスイッチング素子を順次導通させて、各相に励磁することによってモータが回転する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような構造の、従来の永久磁石形の扁平ステッピングモータ構造によると、次のような問題点があった。
▲１▼多相にするためには、固定子のコイルを多く配置させねばならないが、コイルには少なくとも所定値以上のコイル幅が必要だから、限られた円周長上では、コイルの数を余り多くとることはできず、そのため最小ステップ角に限度がある。例えば、６相モータの場合、固定子に構成される磁極用コイルは各相２個ずつの計１２個でも原理的には動作するが磁気モーメントが働くため、２４個以上のコイルが必要である。１０相の場合は同様に４０個のコイルが必要になる。
【０００５】
▲２▼相数を多くせずにステップ角を小さくしようとすれば、モータのステップ角（分解能）はθ＝360°／ｍＰｒの式であらわされるので、固定子の相数（ｍ）、回転子の磁極数（Ｐｒ）で決まってしまい、回転子の磁極数を多くしなければならない。例えば、２相ステッピングモータで回転子の磁極数を１００とした場合、ステップ角θ＝３６０°/(２×１００)＝１．８°が得られる。
また、３相で回転子の磁極数を１００とした場合には、ステップ角は同様にして１．２°が得られる。
回転子の磁極数は着磁器の精度能力によって決まり、無制限に磁極数を多くとることができず１００極前後が限界である。
また、固定子の巻線に流す電流を階段状に変化させるマイクロステップ駆動もある。しかし、この方法では、回転子の静止位置は、各相に流れる電流の相対値で決められるため、流す電流値のバラツキ、スイッチング素子のバラツキで、精度のよい分解能を得ることは困難であった。
【０００６】
▲３▼従来構造では、コイルを励磁するためには、図２２、図２４に示すように、各相４個のスイッチング素子が必要となる。
従って、６相の場合に２４個、１０相の場合には４０個のスイッチング素子が必要である。そのため、励磁回路が複雑になるとともに、コストがアップするという問題があった。
▲４▼上記のため、偏平タイプのモータは使用設備の条件との対応で適切な形状である場合も多いが、現実的には、空芯コイル扁平タイプの多相ステッピングモータは殆ど市場にでまわっていないのが実情である。
本発明は、上記の問題を解決して固定子及び回転子を縦列構造にし、多相化を図り、扁平形の高分解能、高精度のモータを得ると同時にでドライブ回路の低コスト化を図れるようにすることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に基づく偏平多相ステッピングモータにおいては、請求項１に記載のものでは、電気的に絶縁した磁性体円板の表面に先端に極歯を形成した複数の磁極を放射状に形成すると共に、各磁極の周囲にコイルを配設して構成される第１の単位固定子と、該第１の単位固定子の上記磁極表面に対して軸方向に所定間隙を介して回転自在に支承された磁性体円板の表面に、該磁極に形成する極歯の寸法とピッチに対応したピッチでＮ極、Ｓ極交互に着磁した永久磁石を放射状に配設して構成される第１の単位回転子とよりなる第１の単位モータと、当該第１の単位モータの構造を反転し、非磁性体円板を介して同軸に構成した第２の単位回転子及び第２の単位固定子とよりなる第２の単位モータとによって構成し、上記各磁極に形成された極歯は、断面ほぼ方形の突起として所定数、所定ピッチで放射状に形成するように構成した。
この場合、請求項２に記載のように、上記第１の単位固定子に形成する磁極と第２の単位固定子に形成する磁極との相互の磁極形成位置を当該磁極形成ピッチ角の１／２ピッチ偏位させ、上記第１の単位回転子に形成する磁極と第２の単位回転子に形成する磁極との相互の形成位置を当該同一磁性極形成ピッチ角の１／４ピッチ偏位させるようにすることが望ましい。
また、請求項３に記載のように、上記単位回転子の磁極数Ｐｒを次式を満足するように形成するのが望ましい。
Ｐｒ＝ｍ（４ｎ＋１）±２
但し、ｍは当該偏平多相永久磁石形ステッピングモータの相数であってｍ≧６の整数、ｎ≧１の整数とする。
また、上記の偏平多相永久磁石形ステッピングモータは、請求項４又は５に記載のように、第１及び第２の単位固定子に６極又は１０極の磁極を持たせ、全体として６相モータ又は１０相モータとするのが望ましい。
【０００８】
また、請求項１乃至５のいずれかに記載の偏平多相永久磁石形ステッピングモータの励磁回路は、請求項６に記載のように各単位モータにおける相対向する固定子磁極に嵌合するコイル同士を直列にした複数組のコイルの端部を一点に接続するか、又は請求項７に記載のように当該第１及び第２の単位モータごとに、一点に接続したコイル組の接続点を相互に接続して、複数相励磁を行うようにするのが望ましい。
さらに、複数相励磁するには、上記励磁回路は請求項８に記載のように各コイルの１点に接続した反対端子を夫々直列に接続したスイッチング素子の接続点に接続して複数相励磁を行うようにするのが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明に基づく偏平多相永久磁石形ステッピングモータ（以下モータと略称する）の構造とその励磁回路について、図１乃至図１８を参照して詳細に説明する。
各図において、従来の技術で説明した要素に相当する機能を備えた要素は従来のものと同一の符号を使用して詳細な説明は省略する。
第１の実施の形態：
まず、第１の実施の形態として、２個の単位固定子の磁極が夫々６個で６コイル３相、従ってダブル３相である６相モータの場合について、本発明を説明する。
図１は本発明に基づく６相モータの概略構成を示す縦断側面図である。
同図において、Ｓ１１は第１の単位固定子、Ｒ１１は第１の単位回転子、Ｓ１２は第２の単位固定子、Ｒ１２は第２の単位回転子である。
第１の単位固定子Ｓ１１と第１の単位回転子Ｒ１１とで第１の単位モータ、第２の単位固定子Ｓ１２と第２の単位回転子Ｒ１２とで第２の単位モータを夫々構成している。
第１の単位モータと第２の単位モータとは固定子同士が向かいあって同一軸に構成されている。
なお、第１の単位固定子Ｓ１１と第２の単位固定子Ｓ１２は夫々の表面を電気的に絶縁された円形状の鉄板１Ｔにより構成されている。なお、Ｓａは、鉄板１Ｔの表面に詳細を後述するように形成された、同一ピッチで放射状に形成した磁極に、同一ピッチで形成した所定数の断面ほぼ方形の極歯、２は、各磁極の周囲に配設され放射状に形成されたコイルである。
また、第１の単位回転子Ｒ１１と、第２の単位回転子Ｒ１２とは、間に非磁性体円板５を挟んで相互に背中合わせにして固定され、夫々が、第１の単位固定子Ｓ１１と第２の単位固定子Ｓ１２夫々との間に所定間隙を設けて対面している。
【００１０】
第１の単位回転子Ｒ１１及び第２の単位回転子Ｒ１２において、３は磁性体円板であって、中央部で回転軸８に固定されている。磁性体円板３の表面には、前記各単位固定子に配設された極歯のピッチに対応したピッチ（後述）で、この極歯及びコイルの形状寸法に対応した形状寸法の永久磁石４のＮ極とＳ極が交互に配設されて夫々が磁極を形成している。
上記の主要構造において、第１の単位固定子Ｓ１１と第２の単位固定子Ｓ１２夫々の円形状鉄板の外周端は、円周リング６によって固定されるとともに、中心部は各ブラケット１Ｂを介して軸受７により支承され、また回転軸８は軸受７により回転自在に支承されている。
【００１１】
図２は、第１の単位固定子Ｓ１１と第２の単位固定子Ｓ１２の夫々に形成した磁極、即ち、コイル２の位置関係を説明する図であって、各単位固定子に形成されるコイル数が６個の場合を例示し、極歯の図示は省略している。  同図において、実線で示すのが第１の単位固定子Ｓ１１に形成されるコイルであって、６個のコイルを符号２Ａ１乃至２Ａ６で示しており、第２の単位固定子Ｓ１２に形成される６個のコイルを点線で２Ｂ１乃至２Ｂ６で示している。
各コイル２Ａ１乃至２Ａ６及び２Ｂ１乃至２Ｂ６はいずれも同一形状同一巻数のコイルであるが、同図に例示するように、コイル間のピッチ角をθＰとすると、第１の単位固定子Ｓ１１に形成されるコイルと、第２の単位固定子Ｓ１２に形成されるコイルとの偏位θｄは、（１／２）θＰに形成されている。
【００１２】
図３に、図２の一部を展開して各単位回転子夫々に形成される磁極及び極歯とコイルとの関係を示している。
同図において、ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３は第１の固定子Ｓ１１に形成された磁極、ＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３は第２の固定子Ｓ１２に形成された磁極であって、その他の磁極は図示を省略している。各磁極の表面には、断面ほぼ方形の極歯Ｓａが所定数、本図では３個形成され、各磁極にはコイル、２Ａ１、２Ａ２、２Ａ３及び２Ｂ１、２Ｂ２、２Ｂ３が夫々嵌合している。
また、前述したように、第１の固定子Ｓ１１のコイルの形成ピッチ角はθＰ、第１の固定子Ｓ１１の任意のコイル（例えば符号２Ａ１）と第２の固定子Ｓ１２の対応するコイルとの偏差角θｄはθｄ＝（１／２）θＰである。
【００１３】
図４に、図２、図３に示した固定子構造に対応させた回転子の永久磁石構成例を示していて、同図（Ａ）は、各単位回転子の永久磁石Ｎ極とＳ極の配置構造を、同図（Ｂ）は第１の単位回転子Ｒ１１の磁極と第２の単位回転子Ｒ１２の磁極の相互関連を示す立体構成を、同図（Ｃ）に各単位回転子の磁極の関係位置を展開図によって、夫々示している。
即ち、第１の単位回転子Ｒ１１に形成する磁極と第２の単位回転子Ｒ１２に形成する磁極とは、各対向する単位固定子の磁極の表面形状と形成ピッチに対応させて、円形放射状に配設し、同一磁性極の構成ピッチ角τＲの（１／４）ピッチ偏位させている。
また、各単位回転子上のＮ、Ｓ両磁極の総数（磁極数）をＰｒとすると、磁極数Ｐｒは下記（１）式を満足するように形成している。
Ｐｒ＝ｍ（４ｎ＋１）±２・・・・・・・・（１）
但し、ｍは当該モータの相数であり、ｎは１より大なる整数である。
即ち、ｍ≧６、ｎ≧１で表される。
即ち、本実施の形態では６相の場合を例示しているので、ｍ＝６である。  従って、Ｐｒ＝６（４ｎ＋１）±２からＰｒ＝２４ｎ＋４
又は、Ｐｒ＝２４ｎ＋８が得られる。
【００１４】
モータの展開を示す図５において、前述したように、Ｓ１１は第１の単位固定子、Ｓ１２は第２の単位固定子、Ｒ１１は第１の単位回転子、Ｒ１２は第２の単位回転子である。ＳＡ１、ＳＡ２は夫々第１の単位固定子Ｓ１１に構成された所定の磁極であって、周囲には夫々コイル２Ａ１、２Ａ２（本図には図示せず）が嵌合されていて、各磁極の先端部には断面ほぼ方形の極歯Ｓａが所定ピッチで所定数形成されている。本図には各磁極に３個ずつの極歯を形成して図示している。
なお、簡単のため、上記以外の磁極及びコイルの図示は省略している。
ＳＢ１は第２の単位固定子Ｓ１２に配設されたコイル２Ｂ１（本図には図示せず）を周囲に嵌合した所定の磁極であり、その先端部には第１の単位固定子Ｓ１１と同一形状の極歯Ｓａが同一ピッチで所定数形成されている。
本図には各磁極に３個ずつの極歯を形成して図示している。
本実施の形態では、６相で、固定子磁極、即ちコイル６の場合を例示しているので、同一単位固定子における各磁極（コイル）間のピッチ角θｓは３６０゜／６＝６０゜であり、第１の単位固定子Ｓ１１の磁極（コイル）と、対応する第２の単位固定子Ｓ１２の磁極（コイル）との間の偏位角θｄは３６０゜／１２＝３０゜である。
【００１５】
次に、図５を参照して前記（１）式が成立する根拠を説明する。
図５から明らかなように、偏位角θｄは下記（２）式で示される。
θｄ＝（１／４）τＲ＋ｎτＲ±α・・・・・・・・（２）
上記でαは、回転子の磁極ピッチと固定子磁極の構成ピッチの差異によって定まる偏差角である。
また、ｎは、モータの構造で定まる１以上の整数である。
上式で、前述したように、τＲは同一単位回転子における同一磁性極間のピッチ角である。
従って、同一単位回転子の異極間のピッチ角をτＰｒとすると，
τＲ＝２τＰｒ・・・・・・・・・・・・・・・・（３）
τＰｒ＝２π／Ｐｒ・・・・・・・・・・・・・・（４）
である。
上式でＰｒは各回転子に形成されるＮ極、Ｓ極合計の磁極数である。
【００１６】
当該モータの相数をｍで示し、ｍ≧６の整数、即ち、６相以上のモータとすると、詳細を後述するように２ｍステップで回転子磁極が１ピッチ移動（回転）するので、
α＝（１／２ｍ）τＲ・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
である。また、
θｄ＝（２π／２ｍ）・・・・・・・・・・・・・・・・（６）
であるから（２）式は下記（７）式のよう変形される。
（２π／２ｍ）＝（１／４）τＲ＋ｎτＲ±（１／２ｍ）τＲ・・・（７）（３）式、（４）式からτＲ＝２τＰｒ＝４π／Ｐｒであるから、この条件を（７）式に代入して整理すると、
回転子磁極と相数との関係を示す、前述した（１）式が得られる。
Ｐｒ＝ｍ（４ｎ＋１）±２・・・・・・・・・・・・・・（１）
この場合、前述のようにｎ≧１の整数、ｍ≧６の整数である。
従って、本実施の形態では６相の場合について説明しているので、ｍ＝６を上記（１）式に代入することにより
Ｐｒ＝２４ｎ＋８・・・・・・・・（８）
Ｐｒ＝２４ｎ＋４・・・・・・・・（９）
という６相モータについての一般式が得られる。
【００１７】
また、（５）式に示すように、α＝（１／２ｍ）τＲ、（６）式に示すように、θｄ＝（２π／２ｍ）であるから
θｄ＝２π／１２＝３６０゜／１２・・・・・・・・（１０）
α＝（１／１２）τＲ・・・・・・・・・・・・・・（１１）
となる。
また、図５において、第１の単位固定子Ｓ１１の任意の磁極と隣接する磁極との偏位角は、図５ではＳＡ１と隣接する磁極ＳＡ２との偏位角は、
２θｄであるから、
２θｄ＝（１／２）τＲ＋２ｎτＲ±２α・・・・・（１２）
となり、図５の磁極ＳＡ２のように示すことができる。
同様に、磁極ＳＡ１を基準にすると、磁極ＳＡ１と磁極ＳＢ２（図示せず）との間の偏位角は
３θｄ＝（３／４）τＲ＋３ｎτＲ±３α・・・・・（１３）
（１２）式、（１３）式のように、隣接（対向を含む）単位固定子間の回転子磁極のピッチ角度との偏差角はαの倍数で増大している。
即ち、図９に示すように増大している。
【００１８】
次に、上記構成の６相モータのコイル結線を図６によって説明する。
同図において、実線で示す６角形は第１の単位固定子Ｓ１１に形成されるコイル２Ａ１乃至２Ａ６を、点線で示す６角形は第２の単位固定子Ｓ１２に形成されるコイル２Ｂ１乃至２Ｂ６を、夫々示している。
同図において、第１の単位固定子Ｓ１１のコイルは、端子Ａからは、コイル２Ａ１とコイル２Ａ４を同一巻方向に直列に接続して端子Ａ′に接続される。同様に端子Ｂからは、コイル２Ａ２とコイル２Ａ５を同一巻方向に直列に接続して端子Ｂ′に接続され、端子Ｃからは、コイル２Ａ３とコイル２Ａ６を同一巻方向に直列に接続して端子Ｃ′に接続される。
また、第２の単位固定子Ｓ１２のコイルは、端子Ｄからは、コイル２Ｂ１とコイル２Ｂ４を同一巻方向に直列に接続して端子Ｄ′に接続される。同様に端子Ｅからは、コイル２Ｂ２とコイル２Ｂ５を同一巻方向に直列に接続して端子Ｅ′に接続され、端子Ｆからは、コイル２Ｂ３とコイル２Ｂ６を同一巻方向に直列に接続して端子Ｆ′に接続される。
【００１９】
次に、図６に示したコイル構成における励磁回路を図７によって説明する。図６の励磁回路は、図７に示す各端子を直列接続したスイッチング素子の接続点に接続する。
即ち、図７において、Ｔ１乃至Ｔ２４は各コイルを励磁するためのスイッチングトランジスタ等のスイッチング素子であって、Ｖは電源である。
なお、各スイッチング素子の制御回路の図示は省略している。
スイッチング素子Ｔ１とＴ１３は直列に接続してその接続点に、第１の固定子のコイル２Ａ１と２Ａ４を直列に接続した一方の端子Ａに接続し、他方の端子Ａ′は、スイッチング素子Ｔ２とＴ１４の接続点に接続する。
また、スイッチング素子Ｔ３とＴ１５は直列に接続し、その接続点に第１の固定子のコイル２Ａ２と２Ａ５を直列に接続した一方の端子Ｂに接続し、他方の端子Ｂ′は、スイッチング素子Ｔ４とＴ１６の接続点に接続し、以下説明は省略するが、同様に、ブリッジ接続した４個のスイッチング素子の接続点に、夫々を同一巻方向に直列に接続したコイルの端子を接続している。
【００２０】
次に、図７に示した励磁回路による励磁シーケンスを図８によって説明する。図８は励磁シーケンスにおける第１ステップから第１５ステップまでの時間推移を横軸に示し、縦軸に、励磁電流を供給する各端子名を記している。
各端子名から横方向に引かれた線で上側の矩形は、例えば、端子ＡからＡ′方向への電流供給（以下、正方向と称す）、下側の矩形は、例えば、端子Ａ′からＡ方向への電流供給（以下、逆方向と称す）を示している。
【００２１】
次に、図７に示した励磁回路で励磁した場合の単相励磁のフローを図８によって説明する。
即ち、図８において、ステップ１には、端子ＡからＡ′方向（正方向）への電流を供給する。即ち、図７に示す、スイッチング素子Ｔ１とＴ１４を導通して、第１の単位固定子Ｓ１１のコイル２Ａ１とコイル２Ａ４に正方向に電流を流して、このコイルを嵌合した磁極ＳＡ１とＳＡ４を所定極性（正極性と称す）に励磁し、ステップ２には、端子ＤからＤ′方向（正方向）への電流を供給する。即ち、スイッチング素子Ｔ７とＴ２０を導通して、第２の単位固定子Ｓ１２のコイル２Ｂ１とコイル２Ｂ４に正方向に電流を流して、このコイルを嵌合した磁極ＳＢ１とＳＢ４を正極性に励磁し、ステップ３には、端子Ｂ′からＢ方向（逆方向）への電流を供給する。
即ち、スイッチング素子Ｔ４とＴ１５を導通して、第１の単位固定子Ｓ１１のコイル２Ａ２とコイル２Ａ５に逆方向に電流を流して、このコイルを嵌合した磁極ＳＡ２とＳＡ５を前記とは逆極性に励磁する。
以下図７、図８に示すように、各導通スイッチング素子を切り替えて励磁を継続し、ステップ１２以降はステップ１に戻って同様の励磁を繰り返す。
【００２２】
次に、図９によって、上記励磁ステップによって、モータが回転する状況を詳細に説明する。
図９は、横方向には、図５に示したモータの展開を示し、縦方向には、同展開図が、図８に示した励磁ステップによって変化する状況を示している。
即ち、最上部には、図８に示したステップ１における各単位固定子の磁極と各単位回転子の磁極との位置関係を示している。ただし、磁極のＳＡ５、ＳＢ５以降の図示は省略している。
図９に示す各符号は図５等で説明しているので、再度の説明は省略する。
図９において、各ステップにおける第１の単位回転子のＮ極の下に付した黒丸印は、黒丸印の上のＮ極が励磁ステップによって、移動（回転）する状況を示すために付したものである。
【００２３】
図９において、ステップ１においては、第１の単位固定子Ｓ１１のコイル２Ａ１と２Ａ４に正方向に電流を流して励磁し、このコイルを嵌合した磁極ＳＡ１とＳＡ４がＳ極に励磁されていると（図８に示した正極性をＳ極とする）、第１の単位回転子Ｒ１１のＮ極が吸引されて夫々の対向位置にくる。
第２ステップにおいて、第２の単位固定子Ｓ１２のコイル２Ｂ１と２Ｂ４（図示せず）に正方向に電流を流して励磁しているので、このコイルを嵌合した磁極ＳＢ１とＳＢ４（図示せず）がＳ極に励磁され、第２の単位回転子Ｒ１２のＮ極が吸引されて夫々の対向位置にくる。従って、回転子はα移動（回転）する。
ステップ３においては、第１の単位固定子Ｓ１１のコイル２Ａ２と２Ａ５に逆方向に電流を流して励磁しているので、このコイルを嵌合した磁極ＳＡ２とＳＡ５（図示せず）が前記とは逆極性のＮ極に励磁され、第１の単位回転子Ｒ１１のＳ極が吸引されて対向位置にくる。
従って、回転子はα移動（回転）する。
第４ステップにおいて、第２の単位固定子Ｓ１２のコイル２Ｂ２と２Ｂ５（図示せず）に逆方向に電流を流して励磁しているので、このコイルを嵌合した磁極ＳＢ２とＳＢ５（図示せず）はＮ極に励磁され、第２の単位回転子Ｒ１２のＳ極が吸引されて対向位置にくる。従って、回転子はα移動（回転）する。
以降、上記励磁がステップ毎に繰り返されるので、モータは励磁ステップごとにα、本実施の形態では、前述したようにπ／２４ずつ回転する。
【００２４】
第２の実施の形態：
次に、図１０乃至図１２によって、第２の実施の形態に示す６相モータのコイル接続の複数相励磁を説明する。
（２−１）第１のコイル接続例
図１０において、ＡＡ′、ＢＢ′、ＣＣ′、ＤＤ′、ＥＥ′、ＦＦ′は、夫々図６によって説明したコイル結線と同一の符号である。
まず、第１の単位固定子Ｓ１１の、コイル２Ａ１とコイル２Ａ４を直列に接続した端子Ａを直列に接続したスイッチング素子Ｔ１とＴ４の接続点に接続する。次に、コイル２Ａ２とコイル２Ａ５を直列に接続した端子Ｂを直列に接続したスイッチング素子Ｔ２とＴ５の接続点に接続する。また、コイル２Ａ３とコイル２Ａ６を直列に接続した端子Ｃを直列に接続したスイッチング素子Ｔ３とＴ６の接続点に接続する。これらのコイルの反対側の端子Ａ′、Ｂ′、Ｃ′を一点に集めて接続している。
即ち、第１の単位固定子Ｓ１１の３個のコイル群をスター状に接続している。
【００２５】
同様に、第２の単位固定子Ｓ１２の、コイル２Ｂ１とコイル２Ｂ４を直列に接続した端子Ｄは直列に接続したスイッチング素子Ｔ９とＴ１２の接続点に接続する。また、コイル２Ｂ２とコイル２Ｂ５を直列に接続した端子Ｅは直列に接続したスイッチング素子Ｔ８とＴ１１の接続点に接続する。また、コイル２Ｂ３とコイル２Ｂ６を直列に接続した端子Ｆは直列に接続したスイッチング素子Ｔ７とＴ１０の接続点に接続する。これらのコイルの反対側の端子Ｄ′、Ｅ′、Ｆ′を一点に集めて接続している。
即ち、第１の単位固定子のコイルの接続同様、３個のコイル群をスター状に接続している。なお、Ｖは電源であって、各スイッチング素子の制御回路は図示を省略している。
【００２６】
（２−２）第２のコイル接続例
図１１により第２のコイル接続例を説明する。
図１１は、図１０に示した第１の単位固定子のコイルを一点に集めて接続した点と、第２の単位固定子のコイルを一点に集めて接続した点とを、さらに、一点にして接続したものである。即ち、第１、第２の単位固定子の６個のコイル群をスター状に接続している。なお、Ｖは電源であって、スイッチング素子の制御回路は図示を省略している。
【００２７】
（２−３）複数相励磁例
次に、図１０又は図１１に示した接続例における４相励磁を図１２によって説明する。
図１２は、励磁シーケンスにおける第１ステップから第１６ステップまでの時間推移を横軸に示し、縦軸に、励磁電流を供給する各端子名を記している。
各端子名から横方向に引かれた線で上側の矩形は、例えば、端子ＡからＡ′方向への電流供給（正方向と称す）、下側の矩形は、例えば、端子Ａ′からＡ方向への電流供給（逆方向と称す）を示している。
即ち、同図において、ステップ１には、スイッチング素子Ｔ２とスイッチング素子Ｔ６を導通して、電源Ｖからスイッチング素子Ｔ２を経て端子Ｂから端子Ｂ′へ正方向への電流を供給し、この電流を端子Ｃ′から端子Ｃに逆方向に流してスイッチング素子Ｔ６を経て電源Ｖに戻る回路を形成して励磁する。
一方、スイッチング素子Ｔ８とスイッチング素子Ｔ１０を導通して、スイッチング素子Ｔ８を経て端子Ｅから端子Ｅ′へ正方向への電流を供給し、この電流を端子Ｆ′から端子Ｆに逆方向に流し、スイッチング素子Ｔ１０を経て電源Ｖに戻る回路を形成して励磁する。
即ち、第１の単位固定子Ｓ１１のコイル２Ａ２と２Ａ５及び第２の単位固定子Ｓ１２のコイル２Ｂ２と２Ｂ５に正方向に電流が流れて、第１の単位固定子Ｓ１１の磁極ＳＡ２とＳＡ５及び第２の単位固定子Ｓ１２の磁極ＳＢ２とＳＢ５が所定極性、例えばＳ極に励磁されると共に、第１の単位固定子Ｓ１１のコイル２Ａ３と２Ａ６及び第２の単位固定子Ｓ１２のコイル２Ｂ３と２Ｂ６に逆方向に電流が流れて、第１の単位固定子Ｓ１１の磁極ＳＡ３とＳＡ６及び第２の単位固定子Ｓ１２の磁極ＳＢ３とＳＢ６が前記とは逆極性、例えば、Ｎ極に励磁される。
【００２８】
以下、簡略に述べるが、ステップ２には、スイッチング素子Ｔ１とスイッチング素子Ｔ６を導通して、端子Ａから正方向への電流を供給し、この電流を端子Ｃ′から端子Ｃに逆方向に流すとともに、スイッチング素子Ｔ８とスイッチング素子Ｔ１０をステップ１から継続導通して、端子Ｅから端子Ｅ′へ正方向への電流を供給し、この電流を端子Ｆ′から端子Ｆに逆方向に流す。
即ち、第１の単位固定子Ｓ１１のコイル２Ａ２と２Ａ５に流れる電流が切られて、コイル２Ａ１と２Ａ４に正方向に電流が流され、その他のコイルの電流は、前のステップから継続して流される。
従って、第１の単位固定子Ｓ１１の磁極ＳＡ１とＳＡ４及び第２の単位固定子Ｓ１２の磁極ＳＢ２とＳＢ５が所定極性、例えばＳ極に励磁されると共に、第１の単位固定子Ｓ１１の磁極ＳＡ３とＳＡ６及び第２の固定子Ｓ１２の磁極ＳＢ３とＳＢ６が逆の極性、例えば、Ｎ極で継続励磁される。
【００２９】
ステップ３には、スイッチング素子Ｔ１とスイッチング素子Ｔ６をステップ２から継続導通して、端子Ａから端子Ａ′へ正方向への電流を供給し、この電流を端子Ｃ′から端子Ｃに逆方向に流すとともに、スイッチング素子Ｔ９とスイッチング素子Ｔ１０を導通して、端子Ｄから端子Ｄ′へ正方向への電流を供給し、この電流を端子Ｆ′から端子Ｆに逆方向に流す。
即ち、第２の単位固定子Ｓ１２のコイル２Ｂ２と２Ｂ５に流れる電流が切られて、コイル２Ｂ１と２Ｂ４に正方向に電流が流され、その他のコイルの電流は、前のステップから継続して流される。
従って、第１の単位固定子Ｓ１１の磁極ＳＡ１とＳＡ４及び第２の単位固定子Ｓ１２の磁極ＳＢ１とＳＢ４が所定極性、例えばＳ極に励磁されると共に、第１の単位固定子Ｓ１１の磁極ＳＡ３とＳＡ６及び第２の固定子Ｓ１２の磁極ＳＢ３とＳＢ６が逆の極性、例えば、Ｎ極で継続励磁される。
以下、上記各図に示すように、各導通スイッチング素子を切り替えて励磁を継続し、ステップ１２以降はステップ１に戻って同様の励磁を繰り返す。  よって、モータ（図示せず）は回転する。
【００３０】
第３の実施の形態：
次に、図１３乃至図１８によって、各単位固定子が１０磁極の５相、従ってダブル５相である１０相モータの場合について本発明を説明する。
但し、固定子の構造と各磁極構成は、第１の実施例で説明したものと同様であって、各単位固定子の円周上に配設される磁極、従ってびコイルの数を増加させれば良く、各単位固定子の各磁極は、夫々コイルと対応しているので、第１の単位固定子Ｓ２１（図示せず）に設けられた、コイルを２Ｃ１、２Ｃ２、等、これらコイルを嵌合する磁極をＳＣ１、ＳＣ２、等と呼称し、第２の単位固定子Ｓ２２（図示せず）に設けられた、コイルを２Ｄ１、２Ｄ２等、これらコイルを嵌合する磁極をＳＤ１、ＳＤ２、等と呼称して、図面による詳細構造の説明は省略する。
本実施の形態では１０相の場合を例示しているので、前記（１）式において、ｍ＝１０であるから、
Ｐｒ＝４０ｎ＋１２・・・・・・・・（１４）
Ｐｒ＝４０ｎ＋８・・・・・・・・・（１５）
という１０相について一般式が得られる。
【００３１】
また、（５）式に示すように、α＝（１／２ｍ）τＲ、（６）式に示すように、θｄ＝（２π／２ｍ）であるから
θｄ＝２π／２０＝３６０゜／２０・・・・・・・・（１０）
α＝（１／２０）τＲ・・・・・・・・・・・・・・（１１）
となる。
モータの主要構造は、第１の実施の形態で説明した６相と類似しているので、コイルの接続と、励磁ステップについて記し、詳細の説明は省略する。  また、θｓは、３６０／１０になるから、６相モータの説明で図５に記した展開図は、図１３のように示される。
【００３２】
次に、図１４によって各コイルの結線例を示す。
図１４において、実線で示す６角形は第１の単位固定子Ｓ２１（図示せず）に形成されるコイル２Ｃ１乃至２Ｃ１０を、点線で示す６角形は第２の単位固定子Ｓ２２（図示せず）に形成されるコイル２Ｄ１乃至２Ｄ１０を、夫々示している。
同図において、第１の単位固定子Ｓ２１のコイルは、端子Ａからは、コイル２Ｃ１とコイル２Ｃ６を同一巻方向に直列に接続して端子Ａ′に接続される。同様に端子Ｂからは、コイル２Ｃ２とコイル２Ｃ７を同一巻方向に直列に接続して端子Ｂ′に接続され、端子Ｃからは、コイル２Ｃ３とコイル２Ｃ８を同一巻方向に直列に接続して端子Ｃ′に接続される。
以下同様に、端子ＤからＤ′、端子ＥからＥ′に夫々各コイルを直列に接続している。
また、第２の単位固定子Ｓ２２（図示せず）のコイルは、端子Ｆからは、コイル２Ｄ１とコイル２Ｄ６を同一巻方向に直列に接続して端子Ｆ′に接続される。同様に、端子Ｇからは、コイル２Ｄ２とコイル２Ｄ７を同一巻方向に直列に接続して端子Ｇ′に接続され、端子Ｈからは、コイル２Ｄ３とコイル２Ｄ８を同一巻方向に直列に接続して端子Ｈ′に接続される。
以下同様に、端子ＩからＩ′、端子ＪからＪ′に夫々各コイルを直列に接続している。
【００３３】
次に、図１５によって単相励磁の場合の励磁ステップについて説明する。
励磁回路は、従来の技術及び６相モータの場合と同様、ブリッジ接続した４個のスイッチング素子の中間接続部に夫々のコイルの各端子を接続すれば良いので、図示、説明は省略する。
図１５は第３の実施の形態の励磁シーケンスにおける第１ステップから第２２ステップまでの時間推移を横軸に示し、縦軸に、励磁電流を供給する各端子名を記している。
なお、電流供給方向は、これまでのものと同様に正方向、逆方向を上下の矩形で表示している。
即ち、図１５において、ステップ１には、端子ＡからＡ′方向、即ち、正方向の電流を供給する。よって、第１の単位固定子Ｓ２１のコイル２Ｃ１とコイル２Ｃ６に正方向に電流が流れて、磁極ＳＣ１とＳＣ６（図示せず）が所定方向の極性（以降、正方向と称す）で励磁される。
ステップ２には、端子ＦからＦ′方向（正方向）へ電流を供給する。即ち、第２の単位固定子Ｓ２２のコイル２Ｄ１とコイル２Ｄ６に正方向に電流が流れて、磁極ＳＤ１とＳＤ６（図示せず）が正方向の極性で励磁される。
ステップ３には、端子Ｂ′からＢ方向（逆方向）へ電流を供給する。即ち、第２の単位固定子Ｓ２１のコイル２Ｃ２とコイル２Ｃ７に逆方向に電流が流れて、磁極ＳＣ２とＳＣ７（図示せず）が逆方向の極性で励磁される。
以下同様に、図１５に示すように、ステップをおって、各端子に正又は逆方向に電流を供給して各固定子の磁極を励磁し、ステップ２０以降はステップ１に戻って同様の励磁を繰り返す。
よってモータ（図示せず）は回転する。
【００３４】
第４の実施の形態：
次に、図１６乃至図１８によって、第４の実施の形態に示す１０相モータのコイル接続の複数相励磁のための励磁回路を説明する。
（４−１）第１のコイル接続例
図１６によって、第４の実施の形態である１０相モータの第１の励磁回路接続例を説明する。
図１６において、ＡＡ′、ＢＢ′、ＣＣ′、ＤＤ′、ＥＥ′、ＦＦ′、ＧＧ′、ＨＨ′、ＩＩ′．ＪＪ｀は、夫々図１４によって説明したコイル接続と同一の符号である。
即ち、第１の単位固定子Ｓ２１（図示せず）の、コイル２Ｃ１とコイル２Ｃ６を直列に接続した端子Ａを直列に接続したスイッチング素子Ｔ１とＴ６の接続点に接続する。また、コイル２Ｃ２とコイル２Ｃ７を直列に接続した端子Ｂを直列に接続したスイッチング素子Ｔ２とＴ７の接続点に接続する。
また、コイル２Ｃ３とコイル２Ｃ８を直列に接続した端子Ｃを直列に接続したスイッチング素子Ｔ３とＴ８の接続点に接続する。
さらに、コイル２Ｃ４とコイル２Ｃ９を直列に接続した端子Ｄを直列に接続したスイッチング素子Ｔ４とＴ９の接続点に接続し、コイル２Ｃ５とコイル２Ｃ１０を直列に接続した端子Ｅを直列に接続したスイッチング素子Ｔ５とＴ１０の接続点に接続して、夫々のコイルの反対側の端子Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′、Ｅ′を一点に集めて接続している。
即ち、第１の単位固定子の５個のコイル群をスター状に接続している。
【００３５】
第２の単位固定子Ｓ２２（図示せず）の、コイル２Ｄ１とコイル２Ｄ６を直列に接続した端子Ｆを直列に接続したスイッチング素子Ｔ１５とＴ２０の接続点に接続する。また、コイル２Ｄ２とコイル２Ｄ７を直列に接続した端子Ｇを直列に接続したスイッチング素子Ｔ１４とＴ１９の接続点に接続する。
また、コイル２Ｄ３とコイル２Ｄ８を直列に接続した端子Ｈを直列に接続したスイッチング素子Ｔ１３とＴ１８の接続点に接続する。
さらに、コイル２Ｄ４とコイル２Ｄ９を直列に接続した端子Ｉを直列に接続したスイッチング素子Ｔ１２とＴ１７の接続点に接続し、コイル２Ｄ５とコイル２Ｄ１０を直列に接続した端子Ｊを直列接続したスイッチング素子Ｔ１１とＴ１６の接続点に接続して、夫々のコイルの反対側の端子Ｆ′、Ｇ′、Ｈ′、Ｉ′、Ｊ′を一点に集めて接続している。
即ち、第１の単位固定子のコイル接続同様、第２の固定子の５個のコイル群をスター状に接続している。
同図において、Ｖは電源を示し、各スイッチング素子の制御回路は、以下の説明に対応して適宜構成できるので図示は省略している。
【００３６】
（４−２）第２のコイル接続例
図１７により第２のコイル接続例を説明する。
図１７は、図１６に示した第１の単位固定子のコイルを一点に集めて接続した点と、第２の単位固定子のコイルを一点に集めて接続した点とを、さらに一点にして接続したものである。
即ち、第１、第２の単位固定子の１０個のコイル群をスター状に接続している。同図においてＶは電源を示し、各スイッチング素子の制御回路の図示は省略している。
【００３７】
（４−３）複数相励磁例
上記図１６、図１７に示した接続例における８相励磁を図１８によって説明する。
図１８は、励磁シーケンスにおける第１ステップから第２３ステップまでの時間推移を横軸に示し、縦軸に、励磁電流を供給する各端子名を記している。
なお、電流供給方向は、これまでのものと同様に正方向、逆方向を上下の矩形で表示している。
即ち、図１８において、ステップ１には、スイッチング素子Ｔ１とＴ４及びスイッチング素子Ｔ８とＴ１０を導通して、端子Ａ及び端子Ｄから正方向への電流を供給し、これらの電流を端子Ｃ′及び端子Ｅ′に逆方向に流す。
一方、スイッチング素子Ｔ１２とＴ１４及びスイッチング素子Ｔ１６とＴ１８を導通して、端子Ｇ及び端子Ｉから正方向への電流を供給し、これらの電流を端子Ｈ′及び端子Ｊ′に逆方向に流す。
従って、第１の回転子Ｓ１２の各磁極、ＳＣ１、ＳＣ４、ＳＣ６、ＳＣ９（いずれも図示せず）を所定方向の極性（正極性と称す）に励磁して、各磁極ＳＣ３、ＳＣ５、ＳＣ８、ＳＣ１０（いずれも図示せず）を上記とは逆方向の極性（逆極性と称す）に励磁する。
また、第２の回転子Ｓ２２の各磁極、ＳＤ２、ＳＤ４、ＳＤ７、ＳＤ９（いずれも図示せず）を正極性に励磁して、各磁極ＳＤ３、ＳＤ５、ＳＤ８、ＳＤ１０（いずれも図示せず）を逆極性に励磁する。
【００３８】
ステップ２には、スイッチング素子Ｔ１とＴ４及びスイッチング素子Ｔ８とＴ１０を継続して導通して端子Ａ及び端子Ｄから正方向への電流を継続供給し、これらの電流を端子Ｃ′及び端子Ｅ′に逆方向に継続して流すが、スイッチング素子Ｔ１４の導通を切って、かわりに、スイッチング素子Ｔ１５を導通する。スイッチング素子Ｔ１２及びスイッチング素子Ｔ１６とＴ１８は継続して導通する。従って、端子Ｆ及び端子Ｉから正方向への電流を供給し、これらの電流を端子Ｈ′及び端子Ｊ′に逆方向に流す。
従って、第１の回転子Ｓ１２の各磁極、ＳＣ１、ＳＣ４、ＳＣ６、ＳＣ９、及び、ＳＣ３、ＳＣ５、ＳＣ８、ＳＣ１０をステップ１に継続して励磁する。
第２の回転子Ｓ２２の磁極、ＳＤ２、ＳＤ７は励磁を停止して、替わりに、ＳＤ１、ＳＤ６（図示せず）を同一方向、即ち正方向の極性で励磁し、ＳＤ４、ＳＤ９及びＳＤ３、ＳＤ５、ＳＤ８、ＳＤ１０の励磁をステップ１に継続する。
以降の説明は省略するが、同図に明らかなように、順次各スイッチング素子を切り替え導通させてステップを追って、夫々の磁極を励磁し、ステップ２０以降はステップ１に戻って同様の励磁を繰り返す。
よってモータ（図示せず）は回転する。
【００３９】
上記の各実施の形態の説明は、本発明に基づくモータの基本的構造とその励磁回路を説明したものであって、その使用目的と条件に対応して適宜改変しても良いし、可能なことは当然である。
例えば、上記の実施の形態では、本発明の実施態様の内、最も実用性の高いと思われる６相、１０相のものについての本発明の実施の形態を説明したが、６相の整数倍、１０相の整数倍の相数のものにも本発明が適用可能であることは勿論である。請求項３で、一般式を挙げて相数と極数を限定してないのは、この理由による。
即ち、６相、１０相の整数倍の相数のものに本発明を適用する場合には、（１）式のＰｒ＝ｍ（４ｎ＋１）±２に基づいて磁極数を設定し、その磁極数に対応して定められる単位固定子のコイル数と、この単位固定子の所定コイルに単位回転子の所定磁極を対向させた場合、他の単位モータを構成する単位固定子における前記コイルに対して１／２ピッチ偏位したコイルと対向する単位回転子の前記コイルとの偏位角度を単位回転子に構成する同一磁性極ピッチ角を６相の場合が１／１２、１０相の場合が１／２０である例に準じて設定すればよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に基づく偏平多相永久磁石形ステッピングモータとその励磁回路は上記のように構成したので、次のような優れた効果を有する。
▲１▼固定子、回転子との磁気結合はアキシャル方向であり、鉄心を積層したハイブリットのモータに対し大幅に薄くすることができる。
▲２▼固定子の磁極に極歯を設けて更に多相にしているので偏平モータでありながら微小のステップ角が得られる。
▲３▼本発明では偏平多相形永久磁石形モータを上記のように第１、第２の２つの単位モータで構成するようにしたので、これらの第１及び第２の単位モータごとにスター状に接続するか、共通のスター状に接続することで、励磁用のスイッチング素子の数を減らせるので、励磁回路の簡略化もでき、駆動コストの低減が図れる。
▲４▼この結果、本発明構造により多相にした場合、励磁回路を形成するスイッチング素子の数を半分に減らすことができる。例えば、６相の場合は１２個、１０相の場合は２０個にすることができて、大幅にコストを低減することができる。
▲５▼低コストの複数相励磁を可能にすることによって、振動を低減しながら、出力トルクの増大が図れる。
▲６▼励磁回路を上記のように構成できるので、ブラシレスモータの駆動回路と共用でき、生産数の面からも、コストダウンが図れる。
▲７▼上記の結果、本発明の扁平永久磁石形ステッピングモータは高速ＦＡＸ、プリンタ、ＰＰＣ複写機などの高速で低振動、低騒音を要する各種ＯＡ機器用の薄型を要求されるモータに適切に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく偏平多相永久磁石形ステッピングモータの概略構造を示す縦断側面図である。
【図２】本発明に基づく第１の実施の形態を説明する６相モータの２個の単位固定子の重なり状況を示す固定子の正面図である。
【図３】本発明に基づく偏平多相永久磁石形ステッピングモータの固定子コイル部の構造と第１の単位固定子と第２の単位固定子との位置関係を説明する固定子展開図である。
【図４】図２、図３に示す固定子に対応する単位回転子の永久磁石の磁極構成を説明する、永久磁石の配置図であって、同図（Ａ）は第１の単位回転子の正面図、同図（Ｂ）は第１の単位回転子と第２の単位回転子の位置関係を説明する斜視図、同図（Ｃ）は第１の単位回転子の磁極と第２の単位回転子の磁極の位置関係を説明する展開図である。
【図５】本発明に基づく第１の実施の形態を説明する各単位固定子と、単位回転子の展開図である。
【図６】本発明に基づく第１の実施の形態を説明する６相モータの場合のコイルの結線図である。
【図７】本発明に基づく第１の実施の形態の働きを説明する図６に示すコイル結線における励磁回路図である。
【図８】本発明に基づく第１の実施の形態を説明する図７に示した励磁回路における励磁フロー図である。
【図９】本発明に基づく第１の実施の形態における図８に示したフローに従った図５に示した展開図によって駆動原理を説明する励磁フロー図である。
【図１０】本発明に基づく第２の実施の形態を説明する複数相励磁を可能にする励磁回路の第１の接続図である。
【図１１】本発明に基づく第２の実施の形態を説明する複数相励磁を可能にする励磁回路の第２の接続図である。
【図１２】本発明に基づく第２の実施の形態を説明する図１０又は図１１に示す励磁回路の接続で実現できる４相励磁のフロー図である。
【図１３】本発明に基づく第３の実施の形態を説明する各単位固定子と単位回転子の位置関係を示す展開図である。
【図１４】本発明に基づく第３の実施の形態を説明する１０相モータのコイル結線図である。
【図１５】本発明に基づく第３の実施の形態の働きを説明する図１４に示すコイル結線の場合の単相励磁フロー図である。
【図１６】本発明に基づく第４の実施の形態を説明する複数相励磁を可能にする励磁回路の第１の接続図である。
【図１７】本発明に基づく第４の実施の形態を説明する複数相励磁を可能にする励磁回路の第２の接続図である。
【図１８】本発明に基づく第４の実施の形態を説明する、図１６又は図１７に示す励磁回路の接続で実現できる８相励磁のフロー図である。
【図１９】従来の偏平多相永久磁石形ステッピングモータの概略構造を示す縦断側面図である。
【図２０】従来の偏平多相永久磁石形ステッピングモータの固定子コイルの配置を説明する図１９のＸ−Ｘ線方向から見た側面図である。
【図２１】従来の偏平多相永久磁石形６相ステッピングモータの固定子コイルの結線図である。
【図２２】図１９に示す偏平多相永久磁石形ステッピングモータの固定子コイルの励磁回路図である。
【図２３】従来の偏平多相永久磁石形２０相ステッピングモータの固定子コイルの結線図である。
【図２４】図２１に示す偏平多相永久磁石形ステッピングモータの固定子コイルの励磁回路図である。
【符号の説明】
１Ｔ：固定子用の鉄板
２：固定子コイル
２Ａ１〜２Ａ６、２Ｂ１〜２Ｂ６、２Ｃ１〜２Ｃ１０、２Ｄ１〜２Ｄ１０：固定子コイル
３：回転子の磁性体円板
４：永久磁石
５：非磁性体円板
７：軸受
８：回転軸
Ｓ１１、Ｓ１２：単位固定子
Ｒ１１、Ｒ１２：単位回転子
Ｓａ：固定子の極歯
ＳＡ１〜ＳＡ５、ＳＢ１〜ＳＢ６：固定子の磁極
Ｔ１〜Ｔ２４：スイッチング素子
【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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【図２３】
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【図２４】
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