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公開番号2022112231
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-08-02
出願番号2021007968
出願日2021-01-21
発明の名称ステッピングモータ
出願人ミネベアミツミ株式会社
代理人個人
主分類H02K 37/04 20060101AFI20220726BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】センサの出力に重畳するノイズの低減を図ることができ、センサの検出精度を向上することができるステッピングモータを提供する。
【解決手段】フロントフランジとリアフランジとの間に、ステータと、ロータとを備え、リアフランジとセンサカバーとの間にロータの回転角を検出するセンサ部とを備えたステッピングモータである。センサ部は、センサ固定子230と、センサ固定子230の内側に回転可能に配置されたセンサ回転子220とを備えている。ステータは径方向内側に突出する複数の磁極134を備え、センサ固定子230は径方向内側に突出する複数の磁極231を備え、ステータの磁極134と、センサ固定子230の磁極231は同じ数であり、軸方向から見て、隣接するステータの磁極134の間に、センサ固定子230の磁極231が配置されている。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項1】
フレームに、ステータと、前記ステータの内側に回転可能に配置されたロータと、前記ロータの回転角を検出するセンサ部とを備えたステッピングモータであって、
前記センサ部は、センサ固定子と、該センサ固定子の内側に回転可能に配置されたセンサ回転子とを備え、
前記ステータは径方向内側に突出する複数の磁極を備え、
前記センサ固定子は径方向内側に突出する複数の磁極を備え、
前記ステータの前記磁極と、前記センサ固定子の磁極は同じ数であり、軸方向から見て、隣接する前記ステータの前記磁極の間に、前記センサ固定子の磁極が配置されているステッピングモータ。
続きを表示(約 410 文字)【請求項2】
前記ステータの前記磁極と、前記センサ固定子の前記磁極はそれぞれ周方向に等しい角度間隔で形成され、前記センサ固定子の前記磁極は、隣接する前記ステータの前記磁極間の円周方向中央に位置している請求項1に記載のステッピングモータ。
【請求項3】
前記ロータは、回転軸と、該回転軸に固定されたロータコアとを備え、
前記センサ回転子は、前記ロータコアと軸方向で離間して前記回転軸に固定されている請求項1に記載のステッピングモータ。
【請求項4】
前記センサ固定子は、正面視で略四角形状をなす請求項1に記載のステッピングモータ。
【請求項5】
前記センサ固定子は、正面視で円形状をなす請求項1に記載のステッピングモータ。
【請求項6】
前記ステッピングモータは2相ハイブリッド型ステッピングモータである請求項1に記載のステッピングモータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明はステッピングモータに関し、特にステッピングモータのロータの回転角および回転速度等を検出する回転角センサを備えたステッピングモータに関する。
続きを表示(約 2,300 文字)【背景技術】
【0002】
従来、ロータの回転角および速度等を検出するセンサを備えたステッピングモータが提案されている(例えば、特許文献1参照)。図14は、特許文献1に開示された2相ハイブリッド型ステッピングモータの構成を示す図であり、このモータ1は、回転子鉄心6a,6bを有する回転子3と、回転磁界を形成するために固定子鉄心4に巻線5が巻回された固定子2とを備えている。回転子鉄心6a,6bの端面部には、略円筒状の凹部21が形成され、凹部21およびその側方の空間22内には、固定子2の巻線5の端面に当接するモータフレーム11の一部が配置され、モータフレーム11には、回転子軸7に貫通されて回転子軸7を回転自在に支持する軸受9と、回転子軸7の回転角および回転速度等を検出するセンサ23とが配置されている。
【0003】
センサ23は可変磁気抵抗式レゾルバであり、モータフレーム11に形成された凹部11aに固定された固定部23aと、回転子軸7に固定された回転部23bとからなる。固定部23aの鉄心には位置検出用の巻線が巻回されており、固定部23aと回転部23bとの位置関係により、巻線のインダクタンスが変化することで、回転部23b、つまり回転子軸7の回転角を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開平11-55902号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1の2相ハイブリッド型ステッピングモータでは、モータ1の固定子2からの漏れ磁束がセンサ23の固定部23aの鉄心に巻回された巻線に鎖交し、巻線から出力される信号に対してノイズとして重畳する結果、センサの検出精度が低下する虞がある。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、モータの固定子側からの漏れ磁束がセンサの固定子に流れた場合であっても、センサの出力信号に重畳するノイズの軽減を図ることができ、よって、センサの検出精度を向上することができるステッピングモータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、フレームに、ステータと、前記ステータの内側に回転可能に配置されたロータと、前記ロータの回転角を検出するセンサ部とを備えたステッピングモータであって、前記センサ部は、センサ固定子と、該センサ固定子の内側に回転可能に配置されたセンサ回転子とを備え、前記ステータは径方向内側に延在する複数の磁極を備え、前記センサ固定子は径方向内側に延在する複数の磁極を備え、前記ステータの前記磁極と、前記センサ固定子の磁極は同じ数であり、軸方向から見て、隣接する前記ステータの前記磁極の間に、前記センサ固定子の磁極が配置されているステッピングモータである。
【0008】
センサ固定子の磁極がステータの磁極と同じ円周方向の位置に配置されている場合には、ステータからの漏れ磁束はセンサ固定子に侵入すると直接ないし単純な経路を経てセンサ固定子の磁極に達し、磁極に巻回されたセンサコイルに鎖交する。この点、本発明によれば、ステータの磁極と、センサ固定子の磁極は同じ数であり、軸方向から見て、隣接するステータの磁極の間に、センサ固定子の磁極が配置されているから、ステータからの漏れ磁束は、センサ固定子やセンサ回転子における曲折した経路を経てセンサ固定子の磁極に達する。このため、漏れ磁束がセンサ固定子のセンサコイルに達するまでに磁束の一部が散逸し、磁束密度が低下する。したがって、本発明においては、センサ固定子の磁極に巻回されたセンサコイルに鎖交する磁束の磁束密度が低下するので、センサコイルから出力される信号に対するノイズの重畳が軽減される。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、センサ固定子の磁極に巻回されたセンサコイルに鎖交する磁束の磁束密度が低下し、センサコイルから出力される信号に対するノイズの重畳が軽減されるので、センサによる回転角および回転速度等の検出精度が向上されたステッピングモータが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本発明の一実施形態のステッピングモータを示す断面図である。
(A)および(B)は図1においてモータ部とセンサ部とを分離した状態を示す断面図であり、(C)はステータの磁極を示す平面図である。
図2の矢印III方向矢視である。
センサカバーの裏面図である。
センサ部の平断面図である。
モータ部の固定子の磁極と、センサ部のセンサ固定子の磁極との位置関係を説明する模式図である。
従来のステッピングモータにおけるセンサ部での磁束の流れを示す模式図である。
従来のステッピングモータにおけるセンサ部での他の磁束の流れを示す模式図である。
本発明の実施例におけるセンサ部での磁束の流れを示す模式図である。
本発明の実施例におけるセンサ部での他の磁束の流れを示す模式図である。
本発明の他の実施形態におけるセンサ部を示す平断面図である。
センサ固定子の形状が四角形のときの実施例と比較例、それぞれの信号電圧を示すグラフである。
センサ固定子の形状が円形のときの実施例と比較例、それぞれの信号電圧を示すグラフである。
従来のステッピングモータを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)

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