(57)【要約】【課題】確実にモータを起動でき、またコギングトルクをモータの回転トルクとして有効に利用できるようにした２相モータを提供する。【解決手段】ロータＲのマグネットＭ１，Ｍ２に対向する位置に磁性材料からなるプレートを形成すると、ロータＲには、電機子コア５とマグネットとの相互作用で生じるステータコギングトルクと、プレートとマグネットとの相互作用で生じるプレートコギングトルクとの合成による合成コギングトルクが生じる。ロータの回転を止めたときに、ロータがデットポイントで停止しなくなるため、ロータを確実に起動できるようになる。また前記合成トルクは、コイルに流れる駆動電流による磁束とマグネットとの相互作用のみによって生じる発生トルクに加算されるようになるため、これまで以上にモータの回転トルクを大きくすることが可能となる。【選択図】　　図１
2004135367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが設けられたステータと、回転軸を有するとともに２極以上のマグネットが環状に設けられたロータと、前記コイルに所定の駆動電流を与える駆動手段と、を備えた２相モータにおいて、
前記回転軸を軸対称とする位置には、磁性部材からなるプレートが前記マグネットに対向して設けられていることを特徴とする２相モータ。
【請求項２】
ロータを回転させたときに、前記ロータの回転角度に応じて、前記ステータと前記ロータとの間に第１のコギングトルクが発生し、前記プレートと前記ロータとの間に第２のコギングトルクとが発生するものであり、前記第１のコギングトルクと前記第２のコギングトルクとを合成したときに、前記第２のコギングトルクが前記第１のコギングトルクを打ち消さないように、前記プレートが配置されている請求項１記載の２相モータ。
【請求項３】
前記第１のコギングトルクと前記第２のコギングトルクとを合成した合成コギングトルクが、０［Ｎ・ｍ］を挟んでロータの回転方向と同じ正方向を示す成分と、ロータの回転を妨げる逆方向を示す成分として出力されるものであり、少なくとも前記正方向成分と前記０［Ｎ・ｍ］とによって囲まれる面積の方が、前記逆方向成分と前記０［Ｎ・ｍ］とによって囲まれる面積よりも大きいものである請求項２記載の２相モータ。
【請求項４】
前記ステータのコイルに流れる駆動電流によって生じる磁束と前記ロータのマグネットとの相互作用のみによって生じる発生トルクと、前記合成トルクとが合成されたのが、回転トルクとして出力される請求項３記載の２相モータ。
【請求項５】
前記ステータは、前記回転軸に対して垂直に交差する腕部を有し、この腕部にコイルが巻回されているものであり、
前記回転軸と腕部の中心を通る直線を仮想基準線としたときに、前記プレートが、前記仮想基準線からロータの回転方向へ取り付け角度αだけずれた位置に設けられている請求項１記載の２相モータ。
【請求項６】
前記取り付け角度αが、０°＜α＜９０°の範囲である請求項５記載の２相モータ。
【請求項７】
前記駆動手段には、コイルに流れる駆動電流を正弦波の半周期ごと、またはそれよりも早いタイミングで切り換える信号切換手段が設けられている請求項１記載の２相モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば振動モータなどに使用される２相モータに係わり、特にモータを確実に起動することができ、従来不要とされていたコギングトルクを回転トルクとして有効に利用できるようにした２相モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の公知文献としては、例えば特許文献１に開示された２相モータが存在する。前記特許文献１に開示された発明では、２相モータの起動を容易に得ること、およびコギングトルクを小さくしてモータの回転むらを低減することを目的としている。
【０００３】
これらの目的を達成する手段として、前記特許文献１に記載された発明では、コア磁極の外周面をロータの内周面に沿って真円状に形成し、且つコア磁極の外周面の一側面に張出部を設けた構成としている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１２６２８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に記載された２相モータでは、電機子コア先端の切欠部の有無による磁気エネルギーの大小を利用してトルク特性を改善しようとするものであるため、電機子コアの形状を特殊な形状にしなければならず、製造コストが高騰しやすいという問題がある。
【０００６】
また、従来はコギングトルクの発生が、モータの駆動トルクを妨げる一因と考えられていたため、コギングトルクを可能な限り小さくして本来モータが有する駆動トルクを充分に発揮させるものが一般的であった。、しかし、このように不要なコギングトルクを単に低減する方法では、充分な駆動トルクを得るには限界がある。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、従来不要とされていたコギングトルクを敢えて残した状態で、良好な起動特性を得ることができるとともに、前記コギングトルクを利用して大きな駆動トルクを発生させることを可能とした２相モータを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コイルが設けられたステータと、回転軸を有するとともに２極以上のマグネットが環状に設けられたロータと、前記コイルに所定の駆動電流を与える駆動手段と、を備えた２相モータにおいて、
前記回転軸を軸対称とする位置には、磁性部材からなるプレートが前記マグネットに対向して設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
この場合、ロータを回転させたときに、前記ロータの回転角度に応じて、前記ステータと前記ロータとの間に第１のコギングトルクが発生し、前記プレートと前記ロータとの間に第２のコギングトルクとが発生するものであり、前記第１のコギングトルクと前記第２のコギングトルクとを合成したときに、前記第２のコギングトルクが前記第１のコギングトルクを打ち消さないように、前記プレートが配置されているものである。
【００１０】
そして、モータをスムーズに回転させるには、前記第１のコギングトルクと前記第２のコギングトルクとを合成した合成コギングトルクが、０［Ｎ・ｍ］を挟んでロータの回転方向と同じ正方向を示す成分と、ロータの回転を妨げる逆方向を示す成分として出力されるものであり、少なくとも前記正方向成分と前記０［Ｎ・ｍ］とによって囲まれる面積の方が、前記逆方向成分と前記０［Ｎ・ｍ］とによって囲まれる面積よりも大きいものとすることである。
【００１１】
そして、前記ステータのコイルに流れる駆動電流によって生じる磁束と前記ロータのマグネットとの相互作用のみによって生じる発生トルクと、前記合成トルクとが合成されたのが、回転トルクとして出力されるようになる。
【００１２】
また前記ステータは、前記回転軸に対して垂直に交差する腕部を有し、この腕部にコイルが巻回されているものであり、
前記回転軸と腕部の中心を通る直線を仮想基準線としたときに、前記プレートが、前記仮想基準線からロータの回転方向へ取り付け角度αだけずれた位置に設けられており、例えば前記取り付け角度αが、０°＜α＜９０°の範囲であるものが好ましい。
【００１３】
前記取り付け角度αが０°又はその近傍であると、プレートが電機子コアに重なるため、プレートとしての機能が失われる。また９０°の位置ではステータコギングトルクが０となるため、大きな回転トルクを発生させることが困難となる。
【００１４】
さらに、前記駆動手段には、コイルに流れる駆動電流を正弦波の半周期ごと、またはそれよりも早いタイミングで切り換える信号切換手段が設けられているものが好ましい。
上記構成では、さらに大きな回転トルクを得ることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態として２相モータを示す横断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線における縦断面図である。図３は図１と同様の２相モータの横断面図を示ており、ロータを反時計回り方向に回転角度９０°回転させた状態を示している。また図４は図１と同様の２相モータの横断面図であり、Ａはロータを回転角度αだけ回転させた状態、Ｂはロータを回転角度α＋９０°回転させた状態、Ｃはロータを回転角度α＋１８０°回転させた状態、Ｄはロータを回転角度α＋２７０°回転させた状態を示している。
【００１６】
図１および図２に示す２相モータ１は、いわゆるアウターロータ型の２相２極型のブラシレスモータである。符号２は回転軸を示しており、この回転軸２にカップ状の枠体３の中心部が、開口部を下方に向けた状態で固定されている。また前記回転軸２は、枠体３の内部に設けられた軸受基台４の軸受け部４ａ，４ｂにおいて回転自在に支持されている。前記軸受基台４は機構シャーシなどのベース部材２０に固定されている。
【００１７】
枠体３の内壁３ａには、２極のマグネットＭ１とＭ２が円筒形状に一体化された状態で固定されている。前記枠体３とマグネットＭ１，Ｍ２は、この２相モータ１のロータＲを形成している。例えば、一方のマグネットＭ１は内周側がＮ極に、外周側がＳ極に着磁されており、他方のマグネットＭ２は内周側がＳ極に、外周側がＮ極に着磁されている。図１ではマグネットＭ１とマグネットＭ２の接合面をＭａ，Ｍｂで示している。なお、既に一体化された円筒形状のマグネットの右半分の内周側をＳ極に、左半分の内周側をＮ極に着磁させたものであってもよく、この場合の前記Ｍａ，Ｍｂが両磁極（Ｎ磁とＳ極）の境界となる。
【００１８】
前記軸受基台４には、磁性材料で形成された電機子コア５が固定されている、前記電機子コア５には両側方向に突出する腕部５ａ，５ｂが設けられており、図１では前記腕部５ａ，５ｂが図示Ｘ軸に一致させられた状態で固定されている。そして、この腕部５ａ，５ｂにコイルＣ１，Ｃ２が設けられている。なお、電機子コア５が、その中心に円筒部５ｃが有しており、この円筒部５ｃと腕部５ａ，５ｂが磁性材料で一体的に形成されたものである場合には、前記腕部５ａと腕部５ｂ内を貫通する磁束は図示Ｘ軸に沿って共に同じ方向に形成されるため、前記コイルＣ１とコイルＣ２は一本の線材を同じ巻き方向に巻回させて１つのコイルとして形成されたものでもよいし、あるいは腕部５ａ又は腕部５ｂの一方に１つのコイル（コイルＣ１又はコイルＣ２）を設けたものであってもよい。
【００１９】
２相モータの外部には、駆動信号生成部１１と、モータドライバ１２とからなる駆動手段１０が設けられている。前記駆動信号生成部１１は、所定の振幅および周期の交流波形からなる駆動信号を生成して前記モータドライブ１２に出力する。モータドライブ１２は、前記駆動信号生成部１１から出力される駆動信号に応じた駆動電流を生成して前記コイルＣ１，Ｃ２に供給する。
【００２０】
前記コイルＣ１とコイルＣ２に前記駆動電流を流すと、前記電機子コア５の腕部５ａと腕部５ｂ内には同じ方向の磁束が生じる。よって、腕部５ａ側がＳ極に磁化されるときには腕部５ｂ側はＮ極にされ、また腕部５ａ側がＮ極に磁化されるときには腕部５ｂ側はＳ極に磁化される。
【００２１】
すなわち、前記電気子コア５および前記コイルＣ１，Ｃ２は２相モータ１のステータＳｔを形成している。
【００２２】
図１に示すように、前記ロータＲ側のマグネットＭ１，Ｍ２とステータＳｔとの間の空間内で、且つＸ軸から反時計回り方向に取り付け角度αだけずれた位置には、前記マグネットＭ１，Ｍ２に対向するプレート８ａ，８ｂが設けられている。プレート８ａ，８ｂは、マグネットに接近させると磁気吸引される磁性部材で形成されており、例えば鋼板などからなるベース部材２０の一部をＺ方向に垂直に切り起こすことにより形成することができる。また前記プレート８ａとプレート８ｂは、前記回転軸２に対して軸対称に設けられており、図１に示す２相モータ１では、前記プレート８ａの取り付け角度αが約７５°に設定されている。
【００２３】
上記２相コイルの動作について説明する。
図５は、ステータＳｔのコイルに流れる駆動電流による磁束と、ロータのマグネットとの相互作用のみによって生じる発生トルクを示すグラフである。図６は、ロータに生じるコギングトルクをロータの回転角度ごとに示すグラフであり、Ｔｓはステータとの相互作用で生じるステータコギングトルク、Ｔｐはプレートとの相互作用で生じるプレートコギングトルク、Ｔｃはステータコギングトルクとプレートコギングトルクとの合成コギングトルクであり、ロータに生じるコギングトルクの総和を示すものである。
【００２４】
図７は、駆動電流の向きの切り換えを行わない場合における２相モータに生じるトルクの合成を示すグラフであり、Ｔ０は発生トルク、Ｔｃは合成コギングトルク、Ｔは２相モータに生じる回転トルク（トルクの総和）を示している。図８は、駆動電流の向きを半周期（１８０°）ごとに切り換えた場合の２相モータに生じる回転トルクを示すグラフであり、Ｔ０は発生トルク、Ｔｃは合成コギングトルク、Ｔは２相モータの回転トルクを示している。
【００２５】
なお、図５ないし図８においては、横軸がロータの回転角度θ［°］、縦軸がトルク［μＮ・ｍ］を示している。また、ロータＲとステータＳｔとの回転角度の関係は、図１に示す状態を回転角度θ＝０°としている。
【００２６】
先ず、プレートを外した状態の２相モータの特徴について説明する。
図１および図２に示すステータＳｔ側のコイルＣ１，Ｃ２に駆動電流を流し、腕部５ａ，５ｂに同じ方向に磁束を生じさせると、前記のコイルに流れる電流による磁束とロータＲのマグネットとの相互作用のみによって、図５に示すような発生トルクＴ０が生じ、例えばロータＲは時計回り方向に回転させられる。前記発生トルクＴ０は、概ねコイルＣ１，Ｃ２に流れる駆動電流の電流値に比例する。
【００２７】
図５に示すように、ステータＳｔに対するロータＲの回転角度θが、θ＝０°（＝３６０°：図１の状態）およびθ＝１８０°の状態のときに、前記駆動電流の電流値を０として発生トルクＴ０を０とする。このときには、剛板などの磁性材料で形成された前記ステータＳｔの電機子コア５の各腕部５ａ，５ｂとマグネットＭ１，Ｍ２との間に作用する磁気吸引力により、ロータ側の前記マグネットＭ１，Ｍ２の磁極中心（最も磁力が強い位置）Ｍ１ａ，Ｍ２ａが両側方向（Ｘ方向）に延びる電機子コア５の腕部５ａ，５ｂの先端に対向する状態で安定しようとする。
【００２８】
すなわち、回転角度θ＝０°の位置は、前記マグネットＭ１，Ｍ２が電機子コア５の腕部５ａ，５ｂの先端に対向して停止した状態となるため、ステータＳｔ側のコイルＣ１，Ｃ２に駆動電流を与えても、ロータＲが起動しない第１のデットポイント（死点）Ｄ１となっており、同様に回転角度θ＝１８０°の位置は第２のデットポイントＤ２となっている。
【００２９】
次に、上記２相モータに発生するコギングトルクについて説明する。
（１）ステータコギングトルク（第１のコギングトルク）Ｔｓ
前記第１のデットポイント（回転角度θ＝０°）Ｄ１に位置するときには、前記電機子コア５の腕部５ａ、５ｂの先端部に前記マグネットＭ１，Ｍ２の磁極中心Ｍ１ａ，Ｍ２ａが対向し停止しているため、図６に示すようにステータＳｔの電機子コア５とマグネットＭ１，Ｍ２との間に作用するステータコギングトルクＴｓは０である。
【００３０】
前記第１のデットポイントＤ１から、コイルＣ１，Ｃ２に駆動電流を与えない無通電のままで、すなわち手動によりロータＲを例えば反時計回り方向に回転させて行くと、ロータＲを元の第１のデットポイントＤ１の位置に戻そうとする力が作用する。すなわち、前記ロータＲには、マグネットＭ１の磁極中心Ｍ１ａを前記電機子コア５の一方の腕部５ａと対向する安定位置に戻そうとする磁気吸引力と、マグネットＭ２の磁極中心Ｍ２ａを前記電機子コア５の他方の腕部５ｂと対向する安定位置に戻そうとする磁気吸引力が、ステータコギングトルクＴｓ（図４参照）として時計回り方向に同時に作用し始める。なお、図６では、時計回り方向に作用するステータコギングトルクＴｓをプラスのトルク、反時計回り方向に作用するステータコギングトルクＴｓをマイナスのトルクとして示している。
【００３１】
さらにロータＲを反時計回り方向に回転させ、ロータＲの回転角度θがθ＝９０°（図３の状態）に達すると、マグネットＭ１，Ｍ２に対する腕部５ａとの間の磁気吸引力と、腕部５ｂとの間の磁気吸引力とが相殺し合うため、図６に示すようにステータコギングトルクＴｓは０となる。
【００３２】
さらにロータＲが回転させられ、前記回転角度θがθ＝９０°を越えると、マグネットＭ１の磁極中心Ｍ１ａが反対側に位置する電機子コア５の腕部５ｂに磁気吸引され、マグネットＭ２の磁極中心Ｍ２ａが反対側に位置する電機子コア５の腕部５ａに磁気吸引されるため、ロータＲは回転角度θ＝１８０°に至るまで反時計回り方向に加速される。よって、図６に示すように、ステータコギングトルクＴｓは回転角度θが９０°＜θ＜１８０°の範囲では、ロータＲの回転を反時計回り方向に助長するように作用するため、マイナスのトルクとして示される。
【００３３】
ロータＲの回転角度θが、θ＝１８０°の第２のデットポイントＤ２では、マグネットＭ１の磁極中心Ｍ１ａが電機子コア５の腕部５ｂに磁気吸引され、マグネットＭ２の磁極中心Ｍ２ａが電機子コア５の腕部５ａに磁気吸引されるため、ロータＲの回転が停止させられる安定状態となる。よって、図６に示すように回転角度θ＝１８０°では、ロータＲに作用するステータコギングトルクＴｓは０となる。
【００３４】
この状態から、さらにロータＲを反時計回り方向に回転させて行くと、マグネットＭ１，Ｍ２にはロータＲを第２のデットポイントＤ２の位置に戻そうとする力が時計回り方向に作用するため、前記０°＜θ＜９０°の範囲同様にステータコギングトルクＴｓはプラスに転じる。そして、さらにロータＲが反時計回り方向に回転させられ、前記回転角度θが２７０°＜θ＜３６０°の範囲になると、ロータＲが反時計回り方向に加速されるため、にステータコギングトルクＴｓはマイナスに転じる。
【００３５】
このように、前記ステータコギングトルクＴｓは、ｓｉｎ２θに沿った近似曲線で変化する。
【００３６】
（２）プレートコギングトルク（第２のコギングトルク）Ｔｐ
一方、上記のように２相モータ１内のプレート８ａ，８ｂとマグネットＭ１，Ｍ２との間にも磁気吸引力が作用している。このため、前記プレート８ａ，８ｂとロータＲとの間にも、前記ステータコギングトルクＴｓと同じようなプレートコギングトルク（第２のコギングトルク）Ｔｐが発生する。
【００３７】
ただし、前記プレート８ａ，８ｂは、取り付け角度αだけ反時計回り方向にずれた位置に設けられている。よって、ロータＲの回転角度θ＝０°の第１のデットポイント（図１の状態）Ｄ１では、マグネットＭ１がプレート８ａに磁気吸引され、マグネットＭ２がプレート８ｂに磁気吸引される。よって、図６に示すように回転角度θ＝０°の位置では、ロータＲを反時計方向に回転させるマイナスのプレートコギングトルクＴｐが作用する。
【００３８】
上記同様に手動によって、反時計回り方向に回転させて図４Ａに示す位置、すなわち前記ロータＲの回転角度θがプレート８ａ，８ｂの取り付け角度αに一致（θ＝α）すると、マグネットＭ１，Ｍ２の磁極中心Ｍ１ａ，Ｍ２ａがプレート８ａ，８ｂの中心と対向するため、前記プレートコギングトルクＴｐは０となる。
【００３９】
さらに、ロータＲを反時計回り方向に回転させ、回転角度θが取り付け角度αを通り過ぎると、今度はロータＲを図４Ａの状態に戻そうとする磁気吸引力がプレートコギングトルクＴｐとして時計回り方向に作用するため、プレートコギングトルクＴｐはプラスに転じる。そして、このような状態は回転角度θが、α＜θ＜α＋９０°の範囲で作用する。
【００４０】
そしてロータＲの回転角度θがθ＝α＋９０°に一致すると、図４Ｂに示すようにマグネットＭ１，Ｍ２の磁極中心Ｍ１ａ，Ｍ２ａが、プレート８ａとプレート８ｂから均等の距離に位置するため、プレート８ａ，８ｂに作用するマグネットＭ１、Ｍ２からの磁気吸引力が相殺し合う。よって、このとき、前記プレートコギングトルクＴｐは０となる。
【００４１】
さらにロータＲを反時計回り方向に回転させ、回転角度θがθ＝α＋９０°を越えると、マグネットＭ１はプレート８ｂに磁気吸引され、マグネットＭ２はプレート８ａに磁気吸引されて安定しようとするため、ロータＲには反時計回り方向にさせるマイナス方向のプレートコギングトルクＴｐが作用する。なお、このような状態は回転角度θが、９０°＜θ＜α＋１８０°の範囲で作用する。
【００４２】
さらにロータＲを反時計回り方向に回転させ、図４Ｃに示すように回転角度θがθ＝α＋１８０°に一致すると、マグネットＭ１の磁極中心Ｍ１ａがプレート８ｂの中心と対向し、マグネットＭ２の磁極中心Ｍ２ａがプレート８ａの中心と対向するため、前記プレートコギングトルクＴｐが０となる。
【００４３】
さらにロータＲを反時計回り方向に回転させ、回転角度θがθ＝α＋１８０°を越えると、マグネットＭ１はプレート８ｂに磁気吸引され、マグネットＭ２はプレート８ａに磁気吸引されて安定しようとするため、ロータＲには時計回り方向にさせるプラス方向のプレートコギングトルクＴｐが作用する。なお、このような状態は回転角度θが、１８０°＜θ＜α＋２７０°の範囲で作用する。
【００４４】
そしてロータＲの回転角度θが、θ＝α＋２７０°に一致すると、すなわち図４Ｄに示すようにマグネットＭ１，Ｍ２の磁極中心Ｍ１ａ，Ｍ２ａが、プレート８ａとプレート８ｂから均等の距離に位置するようになる。よって、上記同様にプレート８ａ，８ｂに作用するマグネットＭ１、Ｍ２からの磁気吸引力が相殺し合うため、前記プレートコギングトルクＴｐが０となる。
【００４５】
そして、ロータＲの回転角度θが、α＋２７０°＜θ＜３６０°＝０°（第１のデットポイントＤ１）の範囲では、マグネットＭ１はプレート８ａに磁気吸引され、マグネットＭ２はプレート８ｂに磁気吸引されて安定しようとするため、ロータＲには反時計回り方向にさせるマイナス方向のプレートコギングトルクＴｐが作用する。
【００４６】
すなわち、ロータＲを一回転させたときに生じるプレートコギングトルクＴｐは、図６に示すようなｓｉｎ（２θ＋α）に沿った近似曲線で変化するものとなる。
【００４７】
このように、２相モータ１にプレート８ａ、８ｂを設けると、上記２相モータ１のロータＲとステータＳｔとの間に、２種類のコギングトルクを作用させることができる。このため、ロータＲとステータＳｔとの間に作用する全体のコギングトルクは、前記ステータコギングトルクＴｓと前記プレートコギングトルクＴｐとをベクトル的に合成した（Ｔｓ＋Ｔｐ）となるが、図６では合成コギングトルクＴｃとして示している。
【００４８】
すなわち、無通電状態のロータＲを反時計回り方向又は時計回り方向に回転させると、ロータＲとステータＳｔとの間には合成コギングトルクＴｃ（＝Ｔｓ＋Ｔｐ）が作用する。
【００４９】
次に、前記２相モータ１を通電し、前記コイルＣ１、Ｃ２に正弦波状の駆動電流を与えると、図７に示すように、２相モータに作用する回転トルクＴは前記発生トルクＴ０と前記合成コギングトルクＴｃとの合力となる。
【００５０】
前記プレート８ａ、８ｂが設けられていない場合には、ステータコギングコイル（第１のコギングコイル）Ｔｓのみが作用するが、この場合には前記第１のデットポイントＤ１および第２のデットポイントＤ２（図５参照）が、ステータコギングトルクＴｓの大きさが０となる零クロス点（図６参照）Ｐ１，Ｐ２に一致するために２相モータ１の起動ができなくなる。
【００５１】
しかし、上記プレート８ａ、８ｂを設けると、図７に示すように、前記合成コギングトルクＴｃの位相がずれるため、前記第１のデットポイントＤ１および第２のデットポイントＤ２と前記合成コギングトルクＴｃの零クロス点とが一致しなくなる。
【００５２】
すなわち、ロータＲの回転を止めたときのマグネットＭ１，Ｍ２の停止位置を、マグネットＭ１，Ｍ２の磁気中心Ｍ１ａ，Ｍ２ａが電機子コア５ａ，５ｂの先端と対向する位置（図１参照）ではなく、図示反時計回方向にずれた位置に設定することが可能となる。
【００５３】
よって、コイルＣ１，Ｃ２に駆動電流を与え、ステータＳｔに発生トルクを生じさせることにより、ロータＲを確実に起動させることが可能となる。
【００５４】
ここで、時計回り方向に回転したロータＲのトルクの総和は、図７に示すように前記発生トルクＴ０と合成コギングトルクＴｃとの合成した回転トルクＴで示すことができる。
【００５５】
図７に示すものでは、回転トルクＴの曲線とトルクが０（０［μＮ・ｍ］）の直線とで囲まれる面積をトルクのプラス側とマイナス側とで比較すると、マイナス側の面積に比べてプラス側の面積の方が大きい。すなわち、ロータＲを時計回りである正方向に回転させる成分の方が、ロータの回転を妨げる逆方向成分よりも大きい。よって、ロータＲは時計回り方向に回転駆動させられる。ただし、マイナス側には、プラス側に対して無視できないほどの大きさのトルクが発生しているため、このままではモータをスムーズに回転し続けることが難しい。
【００５６】
そこで、図８に示すように、前記駆動信号生成部１１に信号切換手段を設けることにより、モータドライバ１２から出力される駆動電流の向きが１８０°ごとに切り換わるようにすると、回転トルクＴのマイナス側の面積を低減できるため、２相モータ１をスムーズに回転させることが可能となる。
【００５７】
なお、上記のように駆動電流の向きを変えた場合であっても、マイナス側に若干の回転トルクＴが残るが、すでにモータは充分に加速させられているため、マイナス側の回転トルクＴによって停止させられることなく、プラス側の回転トルクＴを受けてスムーズに加速させることができる。
【００５８】
このように、上記実施の形態では、従来不要なものとされていたコギングトルクをモータの発生トルクと合成することによって回転を助長させる回転トルクとして有効に利用することが可能となる。
【００５９】
しかも、合成することにより回転トルクＴの面積を大きくすることができ、従来に比較して充分大きなトルクを発生させることが可能となる。よって、慣性モーメントの大きなアウターロータ型のモータであっても、そのロータを減速させることなく充分な回転速度で回転させることができる。
【００６０】
上記において、プレート８ａ，８ｂの取り付け位置αを０°に近づけていくと、電機子コア５の先端にプレート８ａ，８ｂが重なるため、前記プレート８ａ，８ｂの機能が失われる。また取り付け位置αが９０°の位置では、図６に示すようにステータコギングトルクＴｓが０となるため、合成コギングトルクＴｃが小さくなり、充分に大きな回転トルクＴを発生させることができなくなる。よって、前記プレート８ａ，８ｂの好ましい取り付け位置は、Ｘ軸からの取り付け角度αが０°＜α＜９０°の範囲であり、より好ましくは６０°≦α≦８０°の範囲である。
【００６１】
また駆動電流の向きの切り換えは、上記のように正弦波の半周期である１８０°ごとであってもよいが、前記１８０°よりも早いタイミングで切り換わるようにすると、さらに回転トルクＴのマイナス側の面積を低減することが可能となるため、これまで以上に大きな回転トルクを得ることが可能となる。
【００６２】
なお、上記実施の形態では、ロータＲとステータＳｔとの間のスペース内にプレート８ａ，８ｂを設けたもので説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば図１において符号９ａ、９ｂと点線で示すように、ロータＲの枠体３の外側の位置に前記枠体３内のマイグネットＭ１，Ｍ２に対向させて設けた構成であってもよい。
【００６３】
また、上記においては枠体３内にマグネットＭ１，Ｍ２を設けたロータが回転するアウターロータ型の２相モータについて説明したが、その他電機子コア側が回転するインナーロータ型の２相モータであってもよい。
【００６４】
さらに、上記においては、Ｓ極とＮ極を１つづつ配置させた２極型のモータについて説明したが、その他３極型、４極型のモータであってもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように本発明では、マグネットと電機子とが対向しない位置でロータの回転を停止させることが可能となるため、ロータを確実に起動させることが可能となる。
【００６６】
また、従来不要とされていたコギングトルク利用することが可能となるため、大きな回転トルクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態として２相モータを示す横断面図、
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における縦断面図、
【図３】図１と同様の２相モータの横断面図であり、ロータを反時計回り方向に回転角度９０°回転させた状態、
【図４】図１と同様の２相モータの横断面図であり、Ａはロータを回転角度αだけ回転させた状態、Ｂはロータを回転角度α＋９０°回転させた状態、Ｃはロータを回転角度α＋１８０°回転させた状態、Ｄはロータを回転角度α＋２７０°回転させた状態、
【図５】ステータＳｔのコイルに流れる駆動電流による磁束と、ロータのマグネットとの相互作用のみによって生じる発生トルクを示すグラフ、
【図６】ロータに生じるコギングトルクをロータの回転角度ごとに示すグラフ、
【図７】駆動電流の向きの切り換えを行わない場合おいける２相モータに生じるトルクの合成を示すグラフ、
【図８】駆動電流の向きを半周期（１８０°）ごとに切り換えた場合の２相モータに生じる回転トルクを示すグラフ、
【符号の説明】
１　２相モータ
２　回転軸
３　枠体
５　電機子コア５
５ａ、５ｂ　腕部
８ａ、８ｂ　プレート
Ｃ１，Ｃ２　コイル
Ｄ１，Ｄ２　デットポイント
Ｍ１，Ｍ２　マグネット
Ｐ１，Ｐ２　零クロス点
Ｒ　ロータ
Ｓｔ　ステータ
α　取り付け角度
θ　回転角度
Ｔ　回転トルク
Ｔｃ　合成コギングトルク
Ｔｓ　ステータコギングトルク（第１のコギングトルク）
Ｔｐ　プレートコギングトルク（第２のコギングトルク）
【図１】
2004135367.tif 000003
【図２】
2004135367.tif 000004
【図３】
2004135367.tif 000005
【図４】
2004135367.tif 000006
【図５】
2004135367.tif 000007
【図６】
2004135367.tif 000008
【図７】
2004135367.tif 000009
【図８】
2004135367.tif 000010