(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略環状のコアバック部、及びこのコアバック部より放射状に内方に突出形成されそれぞれの先端に複数個の誘導子歯を形成してなる複数個の主極からなる固定子コアと、該固定子コアのそれぞれの主極に巻回された２相の巻き線とを含む固定子と、
前記固定子にエアギャップを介して回転自在に設けられ、回転子軸に、磁性材からなる１対の回転子磁極と該両回転子磁極間で挟持され軸方向に着磁された永久磁石とからなる回転子要素を支持して構成された回転子とを備え、
前記各回転子磁極の外周面には複数個の磁歯が等ピッチで形成され、前記１対の回転子磁極はそれぞれの磁歯が周方向に１／２ピッチ分ずらせて配置されてなる２相ハイブリッド型回転電機であって、
前記回転子のステップ角が４．０９°に設定されると共に、前記回転子の回転子軸を支持する軸受としてメタル軸受が用いられており、前記固定子の軸方向両側に位置するカバー部材には、前記メタル軸受を保持する樹脂製の軸受保持部材がそれぞれ取り付けられ、かつ前記両カバー部材にそれぞれ保持される軸受保持部材及びこれに保持されるメタル軸受はそれぞれ、軸方向両側において共通の部材が用いられていることを特徴とする２相ハイブリッド型回転電機。
【請求項２】
請求項１において、前記回転子は、前記回転子要素を２組、共通回転子軸上に設けて構成され、該両回転子要素の近接する回転子磁極同士は磁歯位置が周方向同一であり且つ同一極性に磁化されていることを特徴とする２相ハイブリッド型回転電機。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記固定子の固定子コアは、８個の主極を周方向等間隔に有し、各主極はそれぞれ３個の誘導子歯を等間隔かつ当該主極の中心線に対し対称状に配置して構成されていることを特徴とする２相ハイブリッド型回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻き線極である複数個の主極に２相の巻き線を施してなる固定子と、ハイブリッド型回転子要素を有する回転子とを備えたステッピングモータ等の２相ハイブリッド型回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ステッピングモータは、プリンタ，ファクシミリ，複写機などの情報機器分野や、ＦＡ機器などの産業機器分野を含め、広範囲に渡ってその駆動部分に使用されている。近年では、ステッピングモータの総需要は年々拡大傾向にあり、その用途も広範囲に及んでおり、それに伴い機器側に貢献できるモータのコンパクト化設計、低コスト化の要求も高まってきている。小型で安価、高速高トルク、低振動回転が複写機やプリンタ等のＯＡ機器等に多用されるステッピングモータ等の回転電機に要求されている。
【０００３】
この種ステッピングモータとしては、例えばロータに磁性体と永久磁石とを用いたハイブリッド型の場合、特開平３−２１２１４９号公報や実開昭５５−２４０２０号公報等に示される構成のものが多用されている。すなわち、環状の磁性体枠より放射状でかつ内方に突出した複数の主極にそれぞれ巻き線を施して固定子を構成し、この固定子にエアギャップを介して、対の磁性体間に軸方向に着磁した永久磁石を挟持して構成されたハイブリッド型回転子を対向させて構成されている。
【０００４】
上述したステッピングモータにあっては、そのステップ角として１．８°構成のものが多用されているが、このステップ角を高精度に維持、制御するためには、固定子と回転子との間のエアギャップを例えば０．０５ｍｍに管理することが要求される。このため、固定子を支持するモータケースにアルミ等の金属製ブッシュを固定し、これにボールベアリングを保持し、回転子の回転子軸をボールベアリングにて高精度に回転支持するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２１２１４９号公報
【特許文献２】実開昭５５−２４０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した従来構成のものでは、固定子と回転子との間に微小エアギャップを確保するため、金属製ブッシュやボールベアリングを用いる必要があり、コスト高となる問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、安価でかつ高速高効率運転を可能としたステッピングモータ等の２相ハイブリッド型回転電機を得ることを目的とする。
【０００８】
上記目的を実現するために、本発明の２相ハイブリッド型回転電機にあっては、略環状のコアバック部、及びこのコアバック部より放射状に内方に突出形成されそれぞれの先端に複数個の誘導子歯を形成してなる複数個の主極からなる固定子コアと、この固定子コアのそれぞれの主極に巻回された２相の巻き線とを含む固定子と、
固定子にエアギャップを介して回転自在に設けられ、回転子軸に、磁性材からなる１対の回転子磁極と該両回転子磁極で挟み込まれ軸方向に着磁された永久磁石とからなる回転子要素を支持して構成された回転子とを備え、
各回転子磁極の外周面に複数個の磁歯を等ピッチで形成し、１対の回転子磁極をそれぞれの磁歯が周方向に１／２ピッチ分ずらせて配置するようにし、
回転子のステップ角を４．０９°に設定すると共に、回転子の回転子軸を支持する軸受としてメタル軸受を用いるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
上記した構成における回転子は、回転子要素を２組、共通回転子軸上に設けて近接させ、両回転子要素の近接する回転子磁極同士の歯位置を周方向同一であり且つ同一極性に磁化されているように構成してもよい。
【００１０】
また、固定子の固定子コアは、８個の主極を周方向等間隔に有し、各主極はそれぞれ３個の誘導子歯を等間隔かつ当該主極の中心線に対し対称状に配置して構成するのがよい。
【００１１】
この場合、固定子コアは磁性鉄板を１枚ごとに９０°回転積層させて構成されているのが望ましく、さらに、回転子は、回転子磁極の磁歯の数を２２個にすることで４４極構成に設定されているとよい。
【００１２】
加えて、本願発明の２相ハイブリッド型回転電機において、固定子の軸方向両側に位置するカバー部材に、メタル軸受を保持する樹脂製の軸受保持部材をそれぞれ取り付けるようにしてもよく、この場合、両カバー部材にそれぞれ保持される軸受保持部材及びこれに保持されるメタル軸受はそれぞれ、同一部材からな構成するのがよい。
【発明の効果】
【００１３】
回転子のステップ角を４．０９°に設定したことにより、ステップ角１．８°の一般的な汎用品に比し、入力パルス信号でコイルを励磁する毎に回転する回転子の回転角度が大きくなり、この分、回転子を高速回転させることが可能となる。回転子の高速化は回転数の上昇によりモータの効率が高まることを意味している。一方、モータの効率はエアギャップに依存する値でもあり、エアギャップが大きくなれば効率が低下することはよく知られているが、この点を考慮すると、高速化によりモータ効率を高めることができるため、エアギャップを広くしてもモータの効率を従来と同等程度に確保することが可能になる。
【００１４】
換言すれば、エアギャップを高精度に維持しなくてもモータ出力を従来のものと同等にすることができるため、回転子を支持する軸受として安価なスベリ軸受、つまりメタル軸受を利用することが可能になり、大幅なコスト低減が実現できることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による２相ハイブリッド型回転電機を示す切断正面図である。
【図２】図１の回転電機の平面図である。
【図３】図１の固定子と回転子との位置関係を示す平面図である。
【図４】図１のブッシュを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は切断正面図である。
【図５】図２のＸ矢印から見た一部正面図である。
【図６】図５の拡大図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）切断側面図である。
【図７】本発明の他の実施形態による２相ハイブリッド型回転電機を示す切断正面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る２相ハイブリッド型回転電機の実施形態につき、以下図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１及び図２は、本発明の一例である２相ハイブリッド（ＨＢ）型ステッピングモータの全体構成を示し、図１は切断正面図、図２は平面図であり、また、図３は、本モータの要部構成を示し、主極数を８とした固定子とＨＢ型回転子とを組合わせたものを軸方向から見た図であり、巻き線の図示は省略してあるが、８主極の巻き線極である首部にはそれぞれ巻き線が施され、１個おきの４個の主極に巻回された巻き線が連結されて１相分を形成し、残りの４主極で他の１相分を形成し、全体で２相巻き線としたＨＢ型回転電機である。固定子は不平衡電磁力が発生せず高速性に優れた８主極構造を採用した例である。
【００１８】
固定子１０は、外形がほぼ正四辺形の環状のコアバック部１２ａとこのコアバック部１２ａより放射状に内方に突出して設けられ周方向に等間隔に配列された８個の主極１２ｂとからなる固定子コア１２と、各主極１２ｂに巻回された２相の巻き線１４（図１に示す）と、各主極１２ｂと巻き線１４との間に介在された上下の絶縁部材１６，１８とからなり、巻き線極である各主極１２ｂの先端には３個の誘導子歯１２ｃが突出して設けられている。各主極１２ｂにおいて、３個の誘導子歯１２ｃは等間隔に配置され、かつ主極１２ｂの中心線に対し対称位置に配置されている。
【００１９】
固定子コア１２は複数枚の珪素鋼板を積層して構成されている。図３に示すように、垂直軸（Ｘ軸）と水平軸（Ｙ軸）の互いに直交する２つの線上に配置された４個の主極１２ｂ、つまり９０°毎に配置された４個の主極１２ｂで１相分（Ａ相、Ｃ相）を構成し、残りの４個の機械角で互いに９０°隔てて且つ１相分主極からは機械角で４５度隔てて配置された主極１２ｂで２相分（Ｂ相、Ｄ相）を形成する。各相において、９０°毎の４個の主極１２ｂは巻き線１４への通電時に交互に異極となるように励磁され駆動される。
【００２０】
図１に示すように、固定子コア１２には、その軸方向両側から、各主極１２ｂの首部つまり被巻線部を挟み込んで覆うように絶縁部材１６，１８が組み込まれ、巻き線１４はこの絶縁部材１６，１８を介して各主極１２ｂに巻回される。
【００２１】
一方、固定子コア１２の内側に配置された回転子２０は、図１に示すように、回転子軸２２に軸方向に並んで固定された２個の回転子磁極２４Ａ，２４Ｂと、この回転子磁極２４Ａ，２４Ｂ間で挟持され軸方向に着磁された円盤状の永久磁石２６とにより構成されている。これら回転子磁極２４Ａ，２４Ｂはそれぞれ珪素鋼鈑等を積層して構成され、それぞれの外周には等ピッチで複数個（本実施例では２２個）の磁歯２５が等間隔に設けられている。対の回転子磁極２４Ａ，２４Ｂは互いに歯ピッチが１／２ずれて配置されており、この２個の回転子磁極２４Ａ，２４Ｂとこの間に挟持された永久磁石２６とにより回転子要素２８が構成されている。回転子軸２２の回転子磁極２４Ａ，２４Ｂに対応する位置にはローレット加工部２２ａが形成され、永久磁石２６を挟持した対の回転子磁極２４Ａ，２４Ｂに回転子軸２２が圧入固着され、ローレット加工部２２ａにおいて回転子磁極２４Ａ，２４Ｂの回り止めがなされ、強固に固定されている。永久磁石２６は例えばフェライト磁石により構成されている。勿論、他の磁石材料、ネオジウム等の希土類磁石を用いることもできる。
【００２２】
回転子磁極２４Ａ，２４Ｂの磁歯２５の歯数は２２であるから、回転子磁歯ピッチは３６０°／２２＝１６．３６°であり、ステップ角は２相機なので回転子磁歯ピッチを４等分した値となり、４．０９°である。すなわち、本モータはＨＢ型であり、前述より明らかなように、図３で示された一方の回転子磁極２４ＡがＳ極に磁化されているとすれば、その各磁歯２５の中間にはＮ極に磁化された他方の回転子磁極２４Ｂの磁歯２５が永久磁石２６の厚み分軸方向に隔てて存在する。従って回転子要素２８としての磁歯２５のＮ極とＳ極のピッチは８．１８°であり、この値を相数で割ったものがステップ角であるから、本実施形態は２相機のため、ステップ角は上述した４．０９°となる。
【００２３】
図１において、固定子１０の軸方向両側（便宜上、上側及び下側と称する）には、上カバー３０及び下カバー３２が配置され、固定子１０の固定子コア１２における外周面と共にモータカバーを構成している。両カバー３０，３２の外形はそれぞれ固定子コア１２と同様にほぼ正四辺形状に形成されている。下カバー３２は底面を構成する底板部３２ａ、四辺形状の外枠部３２ｂ、及び回転子軸２２と同心状になるよう形成された内枠部３２ｃからなり、ＰＰＳ，ＰＢＴ等の樹脂により一体成形されている。この下カバー３２は、外枠部３２ｂの端面を固定子コア１２の下面に当接させた状態で固定子１０に固定されている。この固定方法としては、例えば、下側の絶縁部材１８の一部と下カバー３２の一部とをほぼ全周の複数箇所に渡って近接対向させ、両者間に超音波を印加していわゆる超音波溶着により固着させている。この下カバー３２により固定子コア１２の下面より導出している絶縁部材１８及び巻き線１４が覆われることになる。
【００２４】
上述した下カバー３２の一辺には、外部との接続用のターミナル部が設けられている。すなわち、図１及び図２に示すように、下カバー３２の外枠部３２ｂの一部を切り欠くと共に、この位置の底板部３２ａに側方に延出した受け部３２ｄを形成している。下側の絶縁部材１８には、これに植設されたピン（からげピン）を用いて回路基板３６が取り付けられており、ピンには巻き線１４の端部がからげてはんだ付けされることにより回路基板３６に電気的に接続されている。回路基板３６の一部は固定子コア１２の外側面より導出されてこの受け部３２ｄで支持され、この位置の回路基板３６上にコネクタ３８が取り付けられている。従って、外部電源や信号をこのコネクタ３８を利用して供給することにより巻き線１４への通電及びその制御を行うことができるようになっている。
【００２５】
また、上カバー３０は薄板金属板をプレス成形することにより形成され、天板部３０ａと四辺形状の外枠部３０ｂとからなっており、天板部３０ａの中央部には、下カバー３２の内枠部３２ｃの内径にほぼ等しい内径の開口３０ｃが形成されている。この上カバー３０は、外枠部３０ｂの下端面を固定子コア１２の上面に当接させた状態で、後述するかしめ技術によって固定子１０に固着されている。天板部３０ａの上面には、これとほぼ同一の外形形状を有し金属板をプレスによる打ち抜き加工することにより形成された取付板３４が例えばスポット溶接により固定されている。この取付板３４にも、その中央部に天板部３０ａの開口３０ｃと合致する開口３４ａが形成されている。
【００２６】
図３より明らかなように、固定子コア１２の四隅には、９０°毎の回転対称の位置に軸方向の通し孔１２ｄが形成されている。固定子コア１２の上下の上，下カバー３０，３２にはそれぞれ、この通し孔１２ｄに対応して挿通孔が設けられ、取付板３４にはこの挿通孔に対応してねじ孔３４ｂが形成されている。そして、当該モータの取付の際には、これら通し孔１２ｄや挿通孔に通したボルトを取付板３４のねじ孔３４ｂに螺合させて行われる。
【００２７】
固定子コア１２の軸方向両側の内周部には、軸受ブッシュ４０Ａ，４０Ｂが取り付けられ、これにそれぞれ回転子軸２２を回転自在に支持するメタル軸受４２Ａ，４２Ｂが保持されている。この軸受ブッシュ４０Ａ，４０ＢはＰＰＳ等の樹脂により成形された同一形状のものであり、図４に示すような構造になっている。すなわち、環状に成形された本体部４０ａの下部に外径が固定子コア１１の各主極１２ｂにおける誘導子歯１２ｃの内径にほぼ等しく形成された段付き嵌合部４０ｂが形成され、本体部４０ａの外周部の端面にカバー支持面４０ｃが形成されると共に、このカバー支持面４０ｃの内側に軸方向外側に突出したインロー部４０ｄが設けられ、さらに、本体部４０ａの内周に軸受保持面４０ｅが形成され、この軸受保持筒面４０ｅのインロー部４０ｄ側に内方に延出形成されたカバー部４０ｆが設けられている。嵌合部４０ｂの外周面，インロー部４０ｄの外周面及び軸受保持面４０ｅは同心に形成されている。
【００２８】
両軸受ブッシュ４０Ａ，４０Ｂの軸受保持面４０ｅには、その内側にメタル軸受４２Ａ，４２Ｂが圧入により固定されている。両軸受ブッシュ４０Ａ，４０Ｂはそれぞれの嵌合部４０ｂ側を互いに向かい合わせた状態で固定子コア１２にその軸方向両側から取り付けられる。すなわち、軸受ブッシュ４０Ａ，４０Ｂのそれぞれの嵌合部４０ｂを固定子コア１２の各主極１２ｂにおける誘導子歯１２ｃの内径に嵌合させ、かつそれぞれの段付き面を固定子コア１２の端面に当接させることにより取り付けられ、軸受ブッシュ４０Ａ，４０Ｂの固定子コア１２に対する調芯が嵌合部４０ｂの嵌合面（外周面）により行われると共に、軸方向位置が嵌合部４０ｂの段付き面により規制されることになる。メタル軸受４２Ａ，４２Ｂは例えば焼結多孔質金属に潤滑剤を含浸させてなる含油スリーブである。
【００２９】
下側の軸受ブッシュ４０Ｂは、固定子コア１２に下カバー３２を固定することにより同時に固定される。すなわち、軸受ブッシュ４０Ｂをその嵌合部４０ｂを固定子コア１２の各主極１２ｂの内側に嵌合して取り付けると、本体部４０ａが下側の絶縁部材１８の内周面に嵌合した状態で保持され、この状態で固定子１０の下側に下ケース３２を配置する。このとき、下ケース３２の外枠部３２ｂの上端面を固定子コア１２の下面に当接した際、下ケース３２の内枠部３２ｃの上端面が軸受ブッシュ４０Ｂの取付支持面４０ｃに当接する。そして、下カバー３２を絶縁部材１８に超音波溶着により固定することにより、一部が固定子コア１２に内嵌保持された軸受ブッシュ４０Ｂが固定子コア１２と下カバー３２とに挟み込まれた状態となり、確実に固定される。下側の軸受ブッシュ４０Ｂのインロー部４０ｄは、下カバー３２の内枠部３２ｃに遊嵌され、その先端が下カバー３２より導出することなく内枠部３２ｃ内に収容される。
【００３０】
上側の軸受ブッシュ４０Ａは、固定子１０に回転子２０を組み込んだ後に固定子コア１２に取り付けられ、上カバー３０を固定子１０に固定することにより同時に固定される。すなわち、下側の軸受ブッシュ４０Ｂ及び下カバー３２を固定した固定子１０の固定子コア１２の内側に上方より回転子２０を挿入し、回転子２０の回転子軸２２の下部を軸受ブッシュ４０Ｂに保持されたメタル軸受４２Ｂの内側に挿通させ、回転子２０の回転子磁極２４Ａ，２４Ｂを固定子コア１２の各主極１２ｂの内面に対峙させる。その後、メタル軸受４２Ａを保持した軸受ブッシュ４０Ａを、その嵌合部４０ｂを下側にした状態で、回転子軸２２をその上端からメタル軸受４２Ａの内側に挿通させ、嵌合部４０ｂを固定子コア１２の主極１２ｂの内側に嵌合する。軸受ブッシュ４０Ａの嵌合部４０ｂが固定子コア１２に嵌合した後、上カバー３０を固定子コア１２に固定する。
【００３１】
上カバー３０の固定子コア１２への固定時には、上カバー３０の外枠部３０ｂの下端面が固定子コア１２の上面に当接されると同時に、軸受ブッシュ４０Ａの取付支持面４０ｃに上カバー３０の天板部３０ａが当接するため、軸受ブッシュ４０Ａが固定子コア１２と上カバー３０とに挟み込まれた状態となり、確実に固定される。このとき、軸受ブッシュ４０Ａのインロー部４０ｄは、図１に示すように、上カバー３０の天板部３０ａの開口３０ｃ及び取付板３４の開口３４ａに遊挿され、その上端部が取付板３４の上面より突出する。従って、このインロー部４０ｄの導出部分を利用することにより、当該モータを各種機器へ取り付けた場合に、回転子軸２２を精度よく各種機器の入力部に合致させることが可能となる。
【００３２】
次に、上カバー３０の固定子１０への固定について説明する。上述したように、四辺形状の上カバー３０は天板部３０ａ及び外枠部３０ｂを有するが、四辺形の四隅に対応する外枠部３０ｂには、図５に示すような固定片３０ｄが一体にかつ下方へ延出させて設けられている。固定片３０ｄの下部寄りには、図６（ａ）に明示するように、抜き孔３０ｅが設けられ、固定片３０ｄの抜き孔３０ｅより下側の部分がかしめ作用部３０ｆとなっている。抜き孔３０ｅの内下縁には、その中央位置が最も低くなるような形態の２つのテーパ面３０ｅ１，３０ｅ２が形成されている。この固定片３０ｄの下部に対応する固定子コア１２には、外表面に四角形に開口する凹部１２ｅが設けられている。ここで、凹部１２ｅの上縁は、上カバー３０の外枠部３０下端面が固定子コア１２の上面に当接した状態において、固定片３０ｄの抜き孔３０ｅのテーパ面３０ｅ１，３０ｅ２に一部クロスするような配置になっている。
【００３３】
そして、上カバー３０の固定子１０への固定に際しては、上述したように、固定子１０に上側の軸受ブッシュ４０Ａを取り付けた後、固定子１０上に上カバー３０をその外枠部３０ｂの下端面を固定子コア１２の上端面に当接させて配置し、次に、上カバー３０の四隅に位置する各固定片３０ｄの作用部３０ｆ中心部をそれぞれ外側から内方に向けて打刻し、つまりそれぞれの凹部１２ｅに作用部３０ｆの一部を変形させて入り込ませ、上カバー３０をかしめ固定する。
【００３４】
このとき、固定片３０ｄの作用部３０ｆの一部が固定子コア１２の凹部１２ｅに入り込むことにより上カバー３０の抜け止め，脱落防止が実現するが、本実施形態の構造の場合、特に上カバー３０の強固な固定が実現する。すなわち、図６（ａ），（ｂ）よりわかるように、固定片３０ｄにおける抜き孔３０ｅの下縁のテーパ面３０ｅ１，３０ｅ２、つまり作用部３０ｆの上縁テーパ面が固定子コア１２の凹部１２ｅの上縁とクロスしているため、作用部３０ｆを凹部１２ｅ内に変形させた際、作用部３０ｆの上縁テーパ面が凹部１２ｅ内に入り込むに従い固定片３０ｄに下方への引っ張り力が発生することになり、上カバー３０を固定子コア１２に押し付けることができ、この押し付け力は上カバー３０の四隅で働き、上カバー３０全体を固定子コア１２にしっかり固定できることになる。
【００３５】
上述した構成のステッピングモータにあっては、パルス信号により回転することができるステップ角が４．０９°に設定されており、一般的な１．８°のものに比べ、回転角度を大きく設定することができるため、この分、高速に回転させることができる。つまり、実施形態のものは高速化を可能としたステッピングモータであるといえる。そして、モータの出力は回転数とトルクとの積に比例するため、この高速化により出力が増大し、結果として効率が高まることになる。
【００３６】
一方、上述したステッピングモータでは、従来のものと異なり、回転子２０の軸受としてメタル軸受４２Ａ，４２Ｂが用いられている。この種のメタル軸受４２Ａ，４２Ｂはいわゆるスベリ軸受であるため、固定子と回転子間のエアギャップがボールベアリングの場合のエアギャップより多少大きく設定されている。この場合、固定子と回転子間のエアギャップはモータの効率に影響し、エアギャップが大きくなるほど効率が低下する傾向にある。しかしながら、上記実施形態のものでは、ステップ角の設定により高速化し効率を高めた構成になっているため、軸受としてメタル軸受４２Ａ，４２Ｂを用いることに伴って効率の低下を招いても、これを補うだけの効率向上を図る結果、従来の場合と同等以上の効率を発揮するステッピングモータを得ることができる。
【００３７】
ここで、上記固定子コア１２は、珪素鋼板を所定枚数積層して構成されるが、この珪素鋼板を所定形状にプレス打ち抜きしたものを９０°ずつ次々に回転して積層する手法を採用することにより、パーミアンスベクトルのバラツキ抑制効果を得ることができる。つまり、図３に示した固定子コア１２は９０°点対称構造であるため、９０°回転させて重ね合わせることにより、プレス抜き型の僅かな寸法の差や珪素鋼板の板厚差によるパーミアンスベクトルのバラツキを、キャンセルさせることができる。
【実施例２】
【００３８】
次に、本発明の実施例２につき、図７を用いて説明する。なお、図７において、前記と同一符号のものは同一もしくは相当するものを示すものとする。図７に示すものは、回転子２０’としていわゆるツインマグネットタイプのＨＢ型回転子を採用し、回転子２０’の軸長に合わせて固定子１０’を構成したものである。
【００３９】
すなわち、固定子１０’において、図１に記載のものと異なる点は、複数枚の珪素鋼板を積層して構成される固定子コア１２’であり、珪素鋼板の積層枚数を増大させて所定の軸長を形成している。この場合も、所定形状にプレス抜きした珪素鋼板を９０°ずつ次々に回転して積層する手法を採用することにより、パーミアンスベクトルのばらつきを解消しバランスさせることができる。
【００４０】
回転子２０’は、一対の回転子磁極間に永久磁石を挟持してなる回転子要素を用いて構成されたＨＢ型回転子であるが、この実施例では、二つの回転子要素を用いて構成されている。すなわち、回転子２０’は、回転子軸２２’に軸方向に並んで固定された４個の回転子磁極２４ＡＸ，２４ＢＸ，２４ＢＹ，２４ＡＹと、対の回転子磁極２４ＡＸ，２４ＢＸ間及び２４ＢＹ，２４ＡＹ間でそれぞれ挟持され軸方向に着磁された円盤状の永久磁石２６Ｘ，２６Ｙとにより構成されている。これら回転子磁極はそれぞれ珪素鋼鈑等を積層して構成され、それぞれの外周には等ピッチで複数個（この実施例では２２個）の磁歯２５Ｘ，２５Ｙが設けられている。
【００４１】
対の回転子磁極２４ＡＸ，２４ＢＸは互いに歯ピッチが１／２ずれて配置され、両者の間に永久磁石２６Ｘが挟持され、同様に、対の回転子磁極２４ＡＹ，２４ＢＹは互いに歯ピッチが１／２ずれて配置され、両者の間に永久磁石２６Ｙが挟持されている。両永久磁石２６Ｘ，２６Ｙは着磁方向が互いに逆になるように設定されており、永久磁石２６Ｘにより磁化された回転子磁極２４ＡＸ，２４ＢＸと永久磁石２６Ｙにより磁化された回転子磁極２４ＡＹ，２４ＢＹとのうち、向かい合う隣接磁極２４ＢＸ，２４ＢＹが同極性になるように設定されている。このとき隣接する回転子磁極２４ＢＸ，２４ＢＹの周方向における歯位置は同じ位置である。回転子磁極２４ＡＸ，２４ＢＸ及び永久磁石２６Ｘで回転子要素２８Ｘが、回転子磁極２４ＡＹ，２４ＢＹ及び永久磁石２６Ｙで回転子要素２８Ｙが構成される。なお、図７では回転子要素２８Ｘ，２８Ｙが隙間なく隣接している状態を示しているが、回転子要素２８Ｘ，２８Ｙが軸方向に僅かに離れた状態で隣接していてもよい。
【００４２】
回転子要素２８Ｘ，２８Ｙの各回転子磁極２４ＡＸ，２４ＡＹ，２４ＢＸ，２４ＢＹのそれぞれの磁歯２５Ｘ，２５Ｙは、固定子１０’の各主極の誘導子歯にエアギャップを介して径方向に対向する。二つの回転子要素２８Ｘ，２８Ｙを共通の回転子軸２２’に支持した回転子２０’は、その回転子軸２２’を固定子１０’の軸方向両側に設けた軸受ブッシュ４０Ａ，４０Ｂのメタル軸受４２Ａ，４２Ｂにて支持することにより、回転自在に支持されている。軸受ブッシュ４０Ａ，４０Ｂは、実施例１の場合と同様、上カバー３０及び下カバー３２を固定子１０’に固定することにより、固定子１０’に取り付けられる。
【００４３】
この実施例においても、実施例１の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明による２相ハイブリッド型回転電機は、高速回転が可能で、高効率化を実現し、かつメタル軸受の採用により低コスト化を図ることができ、ステッピングモータとして、ＯＡ機器である複写機やプリンターの用途に対し安価で高速高トルク低振動の回転電機の提供が可能であり、工業的に大きな寄与が期待される。その他、医療機器、ＦＡ機器、ロボット、遊戯機械、住宅設備機器への応用も大いに期待される。
【符号の説明】
【００４５】
１０，１０’：固定子
１２，１２’：固定子コア
１２ｂ：主極
１２ｃ：誘導子歯
１４  ：巻き線
２０，２０’：回転子
２２，２２’：回転子軸
２４Ａ，２４Ｂ，２４ＡＸ，２４ＢＸ，２４ＡＹ，２４ＢＹ：回転子磁極
２５，２５Ｘ，２５Ｙ：磁歯
２６，２６Ｘ，２６Ｙ：永久磁石
２８，２８Ｘ，２８Ｙ：回転子要素
３０：上カバー
３２：下カバー
４０Ａ，４０Ｂ：軸受ブッシュ
４２Ａ，４２Ｂ：メタル軸受
【図１】
0005595135.tif 000002
【図２】
0005595135.tif 000003
【図３】
0005595135.tif 000004
【図４】
0005595135.tif 000005
【図５】
0005595135.tif 000006
【図６】
0005595135.tif 000007
【図７】
0005595135.tif 000008