步进马达的磁化模式制造技术

本发明专利技术涉及步进马达的磁化模式。可减少驱动转矩降低，降低起动转矩并消除振动和噪音等弊端。步进马达的转动磁体（３）Ｎ极和Ｓ极交替磁化。在以转动磁体（３）旋转轴为中心而对峙的２处形成宽幅磁化部（４，５），在其余多处形成比磁化部（４，５）窄的磁化部（６，６．……）。多个磁化部具有相互均等的磁化宽度。在转动磁体（３）的总极数为ｙ、以总极数ｙ除３６０°得的角度为ｘ°、任意角度为α°、宽幅磁化部的总数为ｚ时，与宽幅磁化部的圆弧状磁化宽度所对应的中心角为ｘ°＋（ｙ／ｚ－１）α°，与窄幅磁化部（４，５）的圆弧状磁化宽度所对应的中心角为（ｘ°－α°），还满足以下关系，ｘ°＋（ｙ／ｚ－１）α°＞（ｘ°－α°），且，ｘ°／２＞α°。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及步进马达的磁化模式，特别涉及在转动磁体的旋转方向上各磁极的磁化平衡受到破坏，使马达驱动时等产生的振动和噪音降低的步进马达的磁化模式(magnetizing pattern)。
技术介绍
原来，这种步进马达适合于用作打印机、传真机、磁盘驱动器等各种机器的间歇驱动源。然而，该步进马达的转子旋转自由地配置在具有极齿的定子的内侧，该转子在外周部具有由永磁体组成的圆筒形旋转磁体。还有，该步进马达通过依次切换对定子磁极的励磁线圈的通电，使该转子相对于该定子旋转。如图3所示，上述转动磁体1在其圆周方向N极和S极以等间隔在多个地方被交互地多极磁化，按相互均等的圆弧状磁化宽度C形成该多个磁化部2、2…。还有，在该图中，在以上述转动磁体1的总极数为y，上述磁化部2，2…的圆弧状均等宽度C的中心角为x°时，满足x°＝360°/y的关系。如图4所示，上述步进马达不通电时在上述转子磁极和磁齿之间，假如上述转动磁体1偏离稳定点的话，就会产生使该转动磁体1返回稳定点的保持转矩，即起动转矩(detent torgue)，近年来，伴随着上述各种机器的高性能化，要求低起动转矩的步进马达。在该马达的起动转矩大的场合下，该马达的转矩波动和旋转速度波动增大而产生振动和噪音等问题，另外，在用作定位用马达时定位精度降低。对此，为了降低起动转矩，已知采用磁化模式有，使在步进马达的旋转方向上的一半的磁化模式的各磁极的中心从另一半的磁化模式的各磁极的中心移动磁化间距的1/4，并且，使在该两个半部的边界附近产生的不连续部分形成无磁化而成的马达磁化模式(专利文献1特开平2-114848号公报)。原来的上述步进马达的磁化模式是，通过使在一半产生的起动转矩的相位相对于在另一个半部产生的起动转矩的相位反转，就能够抵消起动转矩。但是，由于形成在上述两个半部的边界附近产生的无磁化的不连续部分，所以具有因该无磁化使得驱动时驱动转矩大幅下降而不适合于实用的缺点。
技术实现思路
对此，产生了为了使上述驱动转矩降低，并且减少起动转矩以消除振动和噪音等问题而应解决的技术课题，本专利技术就是以解决该课题为目的。本专利技术是为了达成上述目的而提出的方案，方案1的专利技术为一种磁化模式，在步进马达的转动磁体中，在该转动磁体的旋转方向上各磁极的磁化部之中以该转动磁体的旋转轴为中心而对峙的磁化部的磁化宽度为A，在其他多个地方以均等宽度磁化的磁化部的磁化宽度为B时，上述各磁化部的磁化宽度具有A＞B的关系。采用该结构，由于上述转动马达的对峙的组的宽幅的磁化部的磁化宽度A比剩余地方的均等宽度B的磁化部更宽，所以在以该宽幅的磁化部为中心的附近领域产生局部的磁通分布的变化，作为上述转动磁体的磁化部全体，起动转矩减小。方案2的专利技术是在方案1的步进马达的磁化模式基础上，进一步使上述磁化宽度A的磁化部的总数为1组2。采用该结构，通过只在两个地方设置上述宽幅的磁化部，作为上述转动磁体全体磁通分布对于一个轴对称，每隔半个周期(180°角)得到起动转矩的最小值。方案3的专利技术是在方案1的步进马达的磁化模式基础上，进一步使上述磁化宽度A的磁化部的总数为2组4个，该4个磁化部在转动磁体的旋转方向上以90度的等间距配置。采用该结构，由于上述4个宽幅的磁化部以90度的等角度配置，所以全体的磁通分布相对于2个正交的轴对称，每隔90度角得到起动转矩的最小值。方案4的专利技术是在方案1、2或3的步进马达的磁化模式基础上，进一步使得当形成于上述转动磁体的全部磁化部的总极数为y、以上述总极数y除360°得的角度为x°、任意角度为α°，上述磁化宽度A的磁化部的总数为z时，与上述对峙的磁化部的圆弧状磁化宽度A所对应的中心角A°为x°+(y/z-1)α°，与上述其他磁化部的圆弧状磁化宽度B所对应的中心角B°为(x°-α°)，还满足以下关系，x°+(y/z-1)α°＞(x°-α°)，且，x°/2＞α°。采用该结构，只要满足上述关系式，在上述宽幅的磁化部附近磁通分布产生一定的变化，可得到使起动转矩降低的所期望的角度和转矩间的特性。方案1所述的专利技术由于通过使上述相互对峙的磁化部的磁化宽度A比剩余的磁化部的磁化宽度B更宽，磁通的分布状况产生变化而起动转矩减小，所以步进马达的驱动转矩的下降小，并且，能够去除该马达的振动和噪音。特别是在低速驱动时，能够得到振动少且平稳的马达驱动。方案2所述的专利技术由于通过只在转动磁体的两个地方设置上述宽幅的磁化部，每隔半个周期产生起动转矩的最小值，所以除了方案1所述的专利技术的效果之外，还易于形成上述宽幅的磁化部，并且，步进马达的驱动中转矩的变动变得平稳。方案3所述的专利技术由于每隔四分之一个周期得到起动转矩的最小值，所以除了方案1所述的专利技术的效果之外，步进马达的转矩变动进一步变得平稳，特别是，在用作定位马达的场合，利用该马达得到的相对于负荷的定位精度相应得到提高。方案4所述的专利技术为了减小上述步进马达的起动转矩，只要满足上述关系式，由于能够将上述转动磁体的总极数y、上述宽幅的磁化部以及窄幅的磁化部的磁化宽度设定成任意的组合，所以，除了方案1、2以及3所述的专利技术的效果之外，还具有能够显著提高上述转动磁体以及步进马达设计上的自由度的优点。附图说明图1表示本专利技术的一个实施方式，说明步进马达的磁化模式的转动磁体的立体图。图2是图1的步进马达的角度-转矩特性示意图。图3表示原有例，说明步进马达的磁化模式的转动磁体的立体图。图4是图3的步进马达的角度-转矩特性示意图。具体实施例方式本专利技术在步进马达的转动磁体中，在该转动磁体的旋转方向上各磁极的磁化部之中以该转动磁体的旋转轴为中心而对峙的磁化部的磁化宽度为A，在其他多个地方以均等宽度磁化的磁化部的磁化宽度为B时，通过使上述各磁化部的磁化宽度具有A＞B的关系，就不会导致上述驱动转矩的大幅度下降，达到降低起动转矩来抑制振动和噪音的发生的目的。实施例以下，根据图1以及图2来说明本专利技术的一个实施方式。图中，3是圆筒形的转动磁体，该转动磁体3旋转自如地配置在具有定子磁极的定子部件(未图示)的内侧，该转动磁体3的芯部一体地固定在设在其旋转中心的旋转轴上。还有，上述转子部件，系利用依次对定子磁极的励磁线圈进行励磁，进而靠该定子磁极使上述转动磁体3的磁极被吸引或被排斥，而进行旋转驱动。如图1所示，在转动磁体3上，沿其圆周方向交互形成多个N极的磁化部和S极的磁化部。还有，上述转动磁体3的磁化部由以所定的圆弧状磁化宽度A磁化的宽幅的磁化部4、5和在剩余的多个地方以均等的圆弧状磁化宽度B磁化的多个窄幅的磁化部6、6…构成。上述宽幅的磁化部4、5，以夹着上述转动磁体1的旋转中心O而相互对峙的2个地方为一组，在图示的例子中在1组2个地方设有上述宽幅的磁化部4、5。还有，上述宽幅的磁化部4、5的磁化宽度A按比上述窄幅的磁化部6的磁化宽度B宽所定宽度而形成。这样，按比上述窄幅的磁化部6、6…更宽的宽度形成上述宽幅的磁化部4、5时，与图3的原有型磁化模式不同，在2个地方的宽幅的磁化部4、5的附近区域磁通的分布状况产生一定的变化，降低了无励磁时从外部使上述旋转轴旋转时产生异样感的所谓起动转矩。即，通过以宽幅形成上述宽幅的磁化部4、5，破坏上述转动磁体3全体的磁化宽度平衡，特别是，在上述宽幅的磁化部4、5的周边，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种步进马达的磁化模式，其特征在于，在步进马达的转动磁体中，在该转动磁体的旋转方向上各磁极的磁化部之中以该转动磁体的旋转轴为中心而对峙的磁化部的磁化宽度为Ａ，在其他多个地方以均等宽度磁化的磁化部的磁化宽度为Ｂ时，上述各磁化部的磁化宽度具有Ａ＞Ｂ的关系。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：比留间修一，坂本贵则，下村重幸，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]