JP2003189567A - Synchronous reluctance motor - Google Patents

Synchronous reluctance motor

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JP2003189567A
JP2003189567A JP2001381923A JP2001381923A JP2003189567A JP 2003189567 A JP2003189567 A JP 2003189567A JP 2001381923 A JP2001381923 A JP 2001381923A JP 2001381923 A JP2001381923 A JP 2001381923A JP 2003189567 A JP2003189567 A JP 2003189567A
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rotor
stator
reluctance motor
synchronous reluctance
rotor core
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Japanese (ja)
Inventor
Hidehiko Natsume
英彦 夏目
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Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a small-sided motor at a low cost which can obtain large torque at a low rotational speed region, and obtain a motor which can restrain rotation irregurality of a photosensitive drum without increasing size and cost of an image processor. <P>SOLUTION: This synchronous reluctance motor 10 has outer rotor structure which is equipped with a stator 12, a rotor 30 and a slit group 34, and is suitable for a low speed motor having large torque wherein rotational inertia force of the rotor 30 is large. In the stator 12, a coil 22 is wound around a plurality of slots 20 which are arranged radially and opened outward. The rotor 30 has a cylindrical rotor core 32 composed of magnetic substance, and the rotor core 32 is rotatably arranged outside the radial direction of the stator 12. The slit group 34 consists of a plurality of concentrically circular arc type slits 36 which are arranged at an equal interval along the peripheral direction of the rotor are core 32 and recessed on the axial line side of the stator 12. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シンクロナスリラ
クタンスモータに係り、特に、画像処理装置の感光ドラ
ムを駆動するための駆動手段として好適に適用されるシ
ンクロナスリラクタンスモータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronous reluctance motor, and more particularly to a synchronous reluctance motor preferably applied as a driving means for driving a photosensitive drum of an image processing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、カラー複写機やカラープリンタ
等の画像処理装置(画像形成装置)においては、4色
(黒、黄、青、赤)の感光ドラムをそれぞれ備えてお
り、これらの各感光ドラムは、低速(40rpm乃至1
00rpm)で回転される。このため、感光ドラムを回
転駆動する駆動手段には、低回転速度における回転むら
を生じないことが望まれている。
2. Description of the Related Art For example, an image processing apparatus (image forming apparatus) such as a color copying machine or a color printer is provided with four-color (black, yellow, blue, red) photosensitive drums, respectively. The drum is low speed (40 rpm to 1
00 rpm). For this reason, it is desired that the driving unit that rotationally drives the photosensitive drum does not cause rotational unevenness at a low rotational speed.

【0003】上記4つの感光ドラムを回転駆動する駆動
方式としては、1つのモータを用い各感光ドラムを機械
的に同期回転させる方式(以下、1モータ方式という)
と、各感光ドラムにそれぞれ駆動用のモータを設けるダ
イレクトドライブ方式(以下、4モータ方式という)と
がある。
As a drive system for rotationally driving the four photosensitive drums, a system in which one photosensitive drum is mechanically synchronously rotated by using one motor (hereinafter referred to as a one-motor system)
There is a direct drive system (hereinafter, referred to as a 4-motor system) in which each photosensitive drum is provided with a driving motor.

【0004】1モータ方式としては、例えば、特開20
00−267373号公報に示される如く、各感光ドラ
ムにそれぞれ設けられたタイミングプーリとモータの出
力軸に設けられたタイミングプーリとに1本のタイミン
グベルトを掛け回した方式がある。また、1モータ方式
の他の例として、図6に示される如く、各感光ドラム1
00がそれぞれギヤ部102を備え、このギヤ部102
を介してモータMの回転を各感光ドラム100に伝達す
る方式がある。
As a one-motor system, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 20
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 00-267373, there is a method in which one timing belt is wound around a timing pulley provided on each photosensitive drum and a timing pulley provided on an output shaft of a motor. Further, as another example of the one-motor system, as shown in FIG.
00 each include a gear portion 102, and the gear portion 102
There is a system in which the rotation of the motor M is transmitted to each photosensitive drum 100 via.

【0005】しかしながら、上記のような1モータ方式
では、タイミングベルトの歯ピッチやギヤ部102にお
けるギヤピッチの精度のばらつきによって回転むらが生
じやすく、この回転むらは画像悪化の原因となる。
However, in the one-motor system as described above, uneven rotation is likely to occur due to variations in the tooth pitch of the timing belt and the accuracy of the gear pitch in the gear portion 102, and this uneven rotation causes deterioration of the image.

【0006】一方、4モータ方式では、各感光ドラムの
背面の狭いスペースにモータを配設するために扁平型の
モータを採用する必要がある。しかしながら、このよう
な扁平型のモータをマグネットタイプのDCモータで実
現しようとすると、マグネットの軸方向長さが制限され
るために十分なトルクを得ることができないという問題
があった。
On the other hand, in the 4-motor system, it is necessary to employ a flat type motor in order to dispose the motor in a narrow space on the back surface of each photosensitive drum. However, when trying to realize such a flat type motor with a magnet type DC motor, there is a problem that sufficient torque cannot be obtained because the axial length of the magnet is limited.

【0007】また、トルク向上のためにマグネットとし
て希土類磁石を採用すると、モータの高コストの原因と
なる。さらに、特開平2−272271号公報に示され
る如く、上記小さいスペースに配設されるモータとして
超音波モータを備えた構成も考えられているが、これも
高コストの原因となる。特に、4モータ方式では、モー
タを4つ備えるため、各モータの高コスト化は画像処理
装置全体としてのコストに与える影響が大きい。
If a rare earth magnet is used as a magnet for improving the torque, it will cause a high cost of the motor. Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-227271, a configuration in which an ultrasonic motor is provided as a motor arranged in the small space has been considered, but this also causes a high cost. Particularly, in the 4-motor system, since four motors are provided, the cost increase of each motor has a great influence on the cost of the image processing apparatus as a whole.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事実を
考慮して、小型かつ低コストで、低回転速度域において
高トルクを得ることができるモータを得ることが第1の
目的である。
SUMMARY OF THE INVENTION In consideration of the above facts, the first object of the present invention is to obtain a motor which is small in size, low in cost, and capable of obtaining a high torque in a low rotation speed range.

【0009】また、本発明は、画像処理装置を大型化及
び高コスト化することなく、感光ドラムの回転むらを抑
止できるモータを得ることが第2の目的である。
A second object of the present invention is to obtain a motor capable of suppressing uneven rotation of the photosensitive drum without increasing the size and cost of the image processing apparatus.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために請求項1記載の発明に係るシンクロナスリラク
タンスモータは、放射状に配置されると共にそれぞれ外
方に向けて開口した複数のスロットに巻線が巻装された
ステータと、磁性体より成る筒状のロータコアを有し、
該ロータコアが前記ステータの径方向外側に回転可能に
配置されるロータと、前記ロータコアに周方向に沿って
複数設けられ、それぞれ前記ステータの軸心側に凹とな
る複数の略同心円弧状のスリットより成るスリット群
と、を備えている。
In order to achieve the first object, a synchronous reluctance motor according to the invention of claim 1 is provided with a plurality of slots that are radially arranged and open outwardly. A stator having a winding wound around it, and a cylindrical rotor core made of a magnetic material,
A rotor in which the rotor core is rotatably arranged on the outer side in the radial direction of the stator, and a plurality of substantially concentric arcuate slits provided in the rotor core along the circumferential direction and each of which is concave on the axial center side of the stator. And a group of slits.

【0011】請求項1記載のシンクロナスリラクタンス
モータでは、各スリット内の空気または各スリット内に
充填される高磁気抵抗材によってフラックスバリアが形
成され、隣り合うスリット群の間が磁極中心(d軸)と
なる。磁極間中心(q軸)に対応する巻線に界磁電流を
通電すると、磁性体より成るロータコアのスリット間に
形成された分割磁路に沿って磁束が形成されて複数のス
リット群の間に磁極が形成される。そして、磁極中心に
対応する巻線にトルク電流を通電すると、トルクが発生
してロータコア、すなわちロータが回転する。
In the synchronous reluctance motor according to the first aspect, a flux barrier is formed by air in each slit or a high magnetic resistance material filled in each slit, and a magnetic pole center (d-axis) is formed between adjacent slit groups. ). When a field current is applied to the winding corresponding to the center of the magnetic poles (q-axis), magnetic flux is formed along the divided magnetic paths formed between the slits of the rotor core made of a magnetic material, and between the slit groups. A magnetic pole is formed. When a torque current is applied to the winding corresponding to the center of the magnetic pole, torque is generated and the rotor core, that is, the rotor rotates.

【0012】このようなシンクロナスリラクタンスモー
タでは、小型で低回転速度域において高トルクの特性が
得られる。また、ステータの径方向外側に設けられたロ
ータコアが回転する所謂アウタロータ構造であるため、
回転慣性力が大きく、低速かつ高トルクのモータとして
好適である。
Such a synchronous reluctance motor is compact and has high torque characteristics in a low rotation speed range. Further, since the rotor core provided on the radially outer side of the stator has a so-called outer rotor structure,
It is suitable as a low-speed and high-torque motor with a large rotary inertia force.

【0013】特に、フラックスバリアを空気で形成する
構成では、軸心側に凹となるスリット群を有するロータ
コアが内周側に大きな空隙を有することとなるので、相
対的にロータコア外周側の重量が大きく、全体として軽
量ながら回転慣性力の大きなモータとすることができ
る。
In particular, in the structure in which the flux barrier is formed of air, the rotor core having the concave slit group on the axial center side has a large gap on the inner peripheral side, so that the weight on the outer peripheral side of the rotor core is relatively large. The motor can be large and lightweight as a whole, but has a large rotary inertia force.

【0014】また、シンクロナスリラクタンスモータで
は、永久磁石を使用しないため高トルクを得るために高
価な希土類磁石を使用する必要がなく、また超音波モー
タのように高価な振動子を使用する必要がなく、低コス
トとなる。
Further, since the synchronous reluctance motor does not use a permanent magnet, it is not necessary to use an expensive rare earth magnet to obtain a high torque, and it is also necessary to use an expensive vibrator like an ultrasonic motor. No, the cost is low.

【0015】このように、請求項1記載のシンクロナス
リラクタンスモータでは、小型かつ低コストで、低回転
速度域において高トルクを得ることができる。
As described above, in the synchronous reluctance motor according to the first aspect, it is possible to obtain a high torque in a low rotation speed range with a small size and a low cost.

【0016】請求項2記載の発明に係るシンクロナスリ
ラクタンスモータは、請求項1記載のシンクロナスリラ
クタンスモータにおいて、前記ロータは、前記ステータ
に回転可能に支持される支持部材と、前記ロータコアの
隣り合う前記スリット群間に設けられた取付孔と、前記
取付孔に設けられ前記ロータコアと前記支持部材とを固
定する固定部材と、を有して構成された、ことを特徴と
している。
A synchronous reluctance motor according to a second aspect of the present invention is the synchronous reluctance motor according to the first aspect, wherein the rotor is adjacent to a support member rotatably supported by the stator and the rotor core. It is characterized by comprising mounting holes provided between the slit groups and a fixing member provided in the mounting holes for fixing the rotor core and the support member.

【0017】請求項2記載のシンクロナスリラクタンス
モータでは、取付孔に設けられた固定部材によってロー
タコアが、直接的または間接的にステータに回転可能
(自在)に支持された支持部材に固定される。これによ
り、ロータでは、支持部材を介してロータコアが回転可
能に支持される。
In the synchronous reluctance motor according to the second aspect, the rotor core is directly or indirectly fixed to the support member rotatably (freely) supported by the stator by the fixing member provided in the mounting hole. As a result, in the rotor, the rotor core is rotatably supported via the support member.

【0018】ここで、複数のスリット群間に固定部材
(例えば、ボルトやねじ等)を設けるための取付孔が設
けられているため、換言すれば、ロータコアにおけるフ
ラックスバリアの形成されない部分(上記空隙が少ない
部分)を利用して取付孔が設けられているため、ロータ
コア(すなわち、ロータ)を大径化することなく強度的
に良好な部分を利用して取付孔を設けることができる。
Here, since the mounting holes for mounting the fixing members (for example, bolts and screws) are provided between the plurality of slit groups, in other words, the portions where the flux barrier is not formed in the rotor core (the above-mentioned voids). Since the mounting hole is provided by utilizing the portion having a small number), the mounting hole can be provided by utilizing the portion having good strength without increasing the diameter of the rotor core (that is, the rotor).

【0019】請求項3記載の発明に係るシンクロナスリ
ラクタンスモータは、請求項2記載のシンクロナスリラ
クタンスモータにおいて、前記ステータの軸心部に設け
られた貫通孔内で回転可能に軸支されると共に前記支持
部材と同軸的に連結された出力軸を備えた、ことを特徴
としている。
A synchronous reluctance motor according to a third aspect of the present invention is the synchronous reluctance motor according to the second aspect, wherein the synchronous reluctance motor is rotatably supported in a through hole provided in an axial center portion of the stator. An output shaft coaxially connected to the support member is provided.

【0020】請求項3記載のシンクロナスリラクタンス
モータでは、ロータコアが固定された支持部材に出力軸
が同軸的に連結されており、この出力軸がステータの貫
通孔内で回転可能に軸支されているため、ロータまたは
ステータの軸方向外側に軸受を設ける必要がなく、軸方
向寸法が小さい。すなわち、上記貫通孔内を軸受構造と
したり、貫通孔内にベアリング等の軸受部材を配置した
りでき、シンクロナスリラクタンスモータが薄型とな
る。
In the synchronous reluctance motor according to the third aspect of the present invention, the output shaft is coaxially connected to the support member to which the rotor core is fixed, and the output shaft is rotatably supported in the through hole of the stator. Therefore, it is not necessary to provide a bearing outside the rotor or the stator in the axial direction, and the axial dimension is small. That is, a bearing structure such as a bearing can be arranged in the through hole, or a bearing member such as a bearing can be arranged in the through hole, so that the synchronous reluctance motor becomes thin.

【0021】請求項4記載の発明に係るシンクロナスリ
ラクタンスモータは、請求項1乃至請求項3の何れか1
項記載のシンクロナスリラクタンスモータにおいて、前
記ロータの端面と対向して前記ステータに設けられ、該
ステータを所定の位置に回転不能に取り付けるための基
部と、前記基部の前記ロータ側に設けられ、前記巻線へ
の給電回路が形成された基板と、前記ロータの前記基板
と対向する端面に設けられたセンサプレートと、前記基
板の前記センサプレートに対応する位置に設けられ、前
記センサプレートの回転を検出し該検出結果を制御部分
を介して前記給電回路に出力する回転検出器と、を備え
たことを特徴としている。
A synchronous reluctance motor according to a fourth aspect of the present invention is any one of the first to third aspects.
In the synchronous reluctance motor according to the paragraph, a base portion is provided on the stator so as to face an end surface of the rotor, is fixed to a predetermined position in a non-rotatable manner, and is provided on the rotor side of the base portion. A substrate on which a power supply circuit for the winding is formed, a sensor plate provided on an end surface of the rotor facing the substrate, and a position corresponding to the sensor plate of the substrate are provided to rotate the sensor plate. And a rotation detector that detects and outputs the detection result to the power feeding circuit via a control unit.

【0022】請求項4記載のシンクロナスリラクタンス
モータでは、回転検出器がロータに設けられたセンサプ
レート(すなわち、ロータ)の回転数または回転速度を
検出し該検出結果を給電回路に出力する。給電回路で
は、例えば、上記検出結果と現実の巻線への出力に基づ
いてロータ回転数が設定回転数と一致するように制御さ
れた電流や周波数を給電する。
In the synchronous reluctance motor according to the fourth aspect, the rotation detector detects the rotation speed or rotation speed of the sensor plate (that is, the rotor) provided on the rotor and outputs the detection result to the power supply circuit. In the power supply circuit, for example, a current or frequency is controlled so that the rotor speed matches the set speed based on the detection result and the actual output to the winding.

【0023】ここで、給電回路が形成された基板におけ
るセンサプレート(ロータの端面)に対応する位置に回
転検出器が設けられ、この基板がロータと対向するステ
ータ取付用の基部におけるロータ側に設けられているた
め、回転検出器が一体に設けられたシンクロナスリラク
タンスモータが全体として薄型となる。
Here, a rotation detector is provided at a position corresponding to the sensor plate (end face of the rotor) on the substrate on which the power feeding circuit is formed, and this substrate is provided on the rotor side of the base for mounting the stator which faces the rotor. Therefore, the synchronous reluctance motor integrally provided with the rotation detector becomes thin as a whole.

【0024】上記第2の目的を達成するために請求項5
記載のシンクロナスリラクタンスモータは、画像処理装
置の感光ドラムに直結され、該感光ドラムを回転駆動す
るシンクロナスリラクタンスモータであって、放射状に
配置された複数のスロットに巻線が巻装されたステータ
と、磁性体より成り、それぞれ前記ステータ側に凹とな
る複数の略同心円弧状のスリットより成るスリット群が
周方向に沿って複数設けられたロータコアと、を備えた
ことを特徴としている。
In order to achieve the second object, claim 5
The described synchronous reluctance motor is a synchronous reluctance motor that is directly connected to a photosensitive drum of an image processing apparatus and rotationally drives the photosensitive drum, and a stator having windings wound around a plurality of radially arranged slots. And a rotor core provided with a plurality of slit groups, each of which is made of a magnetic material and has a plurality of substantially concentric arcuate slits that are concave on the stator side, provided along the circumferential direction.

【0025】請求項5記載のシンクロナスリラクタンス
モータでは、各スリット内の空気または各スリット内に
充填される高磁気抵抗材によってフラックスバリアが形
成され、隣り合うスリット群の間が磁極中心(d軸)と
なる。磁極間中心(q軸)に対応する巻線に界磁電流を
通電すると、磁性体より成るロータコアのスリット間に
形成された分割磁路に沿って磁束が形成されて複数のス
リット群の間に磁極が形成される。そして、磁極中心に
対応する巻線にトルク電流を通電すると、トルクが発生
してロータコアが回転する。
In the synchronous reluctance motor according to claim 5, a flux barrier is formed by air in each slit or a high magnetic resistance material filled in each slit, and a magnetic pole center (d-axis) is formed between adjacent slit groups. ). When a field current is applied to the winding corresponding to the center of the magnetic poles (q-axis), magnetic flux is formed along the divided magnetic paths formed between the slits of the rotor core made of a magnetic material, and between the slit groups. A magnetic pole is formed. Then, when a torque current is applied to the winding corresponding to the center of the magnetic pole, torque is generated and the rotor core rotates.

【0026】このようなシンクロナスリラクタンスモー
タでは、小型で低回転速度域において高トルクの特性が
得られる。このため、画像処理装置の感光ドラムに直結
されても、該感光ドラムを十分なトルクで回転駆動で
き、画像処理装置を大型化させることもない。
Such a synchronous reluctance motor is compact and has high torque characteristics in a low rotation speed range. For this reason, even if it is directly connected to the photosensitive drum of the image processing apparatus, the photosensitive drum can be rotationally driven with sufficient torque, and the image processing apparatus does not become large.

【0027】また、シンクロナスリラクタンスモータで
は、永久磁石を使用しないため高トルクを得るために高
価な希土類磁石を使用する必要がなく、また超音波モー
タのように高価な振動子を使用する必要がなく、低コス
トとなる。すなわち、画像処理装置を高コスト化するこ
とがない。
Further, since the synchronous reluctance motor does not use a permanent magnet, it is not necessary to use an expensive rare earth magnet to obtain a high torque, and it is also necessary to use an expensive vibrator like an ultrasonic motor. No, the cost is low. That is, the cost of the image processing device is not increased.

【0028】そして、上記のように小型で高トルクのシ
ンクロナスリラクタンスモータを感光ドラムに直結する
と、ギヤやベルト等を介してモータの回転を感光ドラム
に伝達する必要がないため、感光ドラムの回転むらが抑
止され、画質が向上する。
When the compact and high-torque synchronous reluctance motor is directly connected to the photosensitive drum as described above, it is not necessary to transmit the rotation of the motor to the photosensitive drum via a gear, a belt or the like. The unevenness is suppressed and the image quality is improved.

【0029】特に、シンクロナスリラクタンスモータを
請求項1乃至請求項4記載のシンクロナスリラクタンス
モータとすれば、低回転速度で高トルクに適した構成と
でき、かつ径方向及び軸方向共に小型化が可能であるた
め、好適である。
Particularly, if the synchronous reluctance motor is the synchronous reluctance motor according to any one of claims 1 to 4, a structure suitable for low rotation speed and high torque can be obtained, and size reduction in both radial and axial directions can be achieved. It is possible because it is possible.

【0030】このように、請求項5記載のシンクロナス
リラクタンスモータでは、画像処理装置を大型化及び高
コスト化することなく、感光ドラムの回転むらを抑止で
きる。
As described above, in the synchronous reluctance motor according to the fifth aspect, it is possible to suppress the uneven rotation of the photosensitive drum without increasing the size and cost of the image processing apparatus.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係るシンク
ロナスリラクタンスモータ10について図1乃至図3に
基づいて説明し、次いで、シンクロナスリラクタンスモ
ータ10の画像処理装置への適用例について図4に基づ
いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A synchronous reluctance motor 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3, and then an application example of the synchronous reluctance motor 10 to an image processing apparatus will be described with reference to FIG. It will be described based on.

【0032】図1にはシンクロナスリラクタンスモータ
10の全体構成が側面断面図にて示されており、図2に
はシンクロナスリラクタンスモータ10を構成するステ
ータ12とロータ30のロータコア32とが軸方向直角
断面図にて示されている。
FIG. 1 shows the entire structure of the synchronous reluctance motor 10 in a side sectional view, and FIG. 2 shows the stator 12 and the rotor core 32 of the rotor 30 which constitute the synchronous reluctance motor 10 in the axial direction. It is shown in a right-angled sectional view.

【0033】これらの図に示される如く、ステータ12
はステータコア14を備えており、ステータコア14
は、その軸心部に設けられた貫通孔としての軸孔16
と、軸心部から放射状に外方へ延出された複数(本実施
の形態では、24本)の突極としてのティース18とを
備えている。各ティース18の間には、それぞれ外方
(径方向外側)に開口したスロット20が放射状に形成
されている。
As shown in these figures, the stator 12
Is provided with a stator core 14,
Is a shaft hole 16 as a through hole provided in the shaft center portion thereof.
And a plurality of teeth (24 in the present embodiment) teeth 18 as salient poles radially extending outward from the axial center portion. Between the teeth 18, slots 20 that are open outward (radially outward) are radially formed.

【0034】また、ステータ12は巻線としてのコイル
22を備えている。コイル22は、ステータコア14の
各スロット20に巻装されている。
Further, the stator 12 has a coil 22 as a winding. The coil 22 is wound around each slot 20 of the stator core 14.

【0035】このステータ12の軸方向一端部には、こ
の軸方向に直交する方向に展設された基部としての平板
状のステータハウジング24がコイル22の端部と離間
して一体に設けられている。ステータハウジング24
は、シンクロナスリラクタンスモータ10を使用する際
には、所定の部位(例えば、後述する画像処理装置の筐
体78等)にステータ12の回転不能に固定される構成
である。なお、上記軸孔16は、このステータハウジン
グ24をも貫通して設けられているまた、ステータ12
は、ステータコア14の軸孔16内部における両端部近
傍に同軸的に配設された軸受としてのベアリング26を
備えている。各ベアリング26は、それぞれ後述する出
力軸56の軸支用とされている。
At one axial end of the stator 12, a flat plate-shaped stator housing 24 as a base extending in a direction orthogonal to the axial direction is integrally provided separately from the end of the coil 22. There is. Stator housing 24
When the synchronous reluctance motor 10 is used, the stator 12 is non-rotatably fixed to a predetermined portion (for example, the casing 78 of the image processing apparatus described later). The shaft hole 16 is provided so as to penetrate through the stator housing 24 as well.
Includes a bearing 26 as a bearing coaxially arranged near both ends inside the shaft hole 16 of the stator core 14. The bearings 26 are used to support the output shaft 56, which will be described later.

【0036】ステータ12の径方向外側にはロータ30
が設けられており、ロータ30はロータコア32を備え
ている。ロータコア32は、磁性材(高透磁率材)より
成る多数の円環状薄板(図示省略)を軸方向に積層して
全体として略円筒状に形成されている。
A rotor 30 is provided radially outside the stator 12.
And the rotor 30 includes a rotor core 32. The rotor core 32 is formed in a substantially cylindrical shape as a whole by stacking a large number of annular thin plates (not shown) made of a magnetic material (high magnetic permeability material) in the axial direction.

【0037】このロータコア32には、軸方向に貫通す
る(各円環状薄板に打ち抜き等によって形成された)複
数のスリット群34が、周方向に沿って等間隔に設けら
れている。各スリット群34は、それぞれロータコア3
2の内周面近傍を基端及び終端とするステータ12の軸
心側に凹となる円弧状の複数のスリット36が、それぞ
れ径方向に離間して(略同心状に)設けられて構成され
ている。
The rotor core 32 is provided with a plurality of slit groups 34 penetrating in the axial direction (formed by punching each annular thin plate) at equal intervals along the circumferential direction. Each slit group 34 has a rotor core 3
A plurality of arcuate slits 36, which are concave on the axial center side of the stator 12 having the proximal end and the end near the inner peripheral surface of 2, are provided so as to be spaced apart from each other in the radial direction (substantially concentrically). ing.

【0038】各スリット群34は、空隙とされており、
各スリット36の内部に高磁気抵抗材(低透磁率材)と
して作用する空気が充満されることで、フラックスバリ
アを形成している。これにより、ロータコア32におけ
る各スリット36間に抜き残された高透磁率材より成る
円弧状部分が分割磁路38となる。
Each slit group 34 is a void,
The inside of each slit 36 is filled with air acting as a high magnetic resistance material (low magnetic permeability material) to form a flux barrier. As a result, the arcuate portion of the high permeability material left between the slits 36 in the rotor core 32 becomes the divided magnetic path 38.

【0039】そして、各スリット36の共通の円弧中心
とロータコア32(ステータコア14)の軸心とを結ぶ
軸(図2に示されるq軸)方向のコイル22に電流(界
磁電流)を通電すると、フラックスバリアの存在によっ
て高透磁率材より成る分割磁路38に沿って磁束が形成
され、各スリット群34間の中央部に磁極が形成される
ようになっている。なお、本実施の形態では、8つのス
リット群34を備えており、ロータコア32は8極とな
っている。また、図1では、スリット群34(スリット
36、分割磁路38)の図示は省略している。
When a current (field current) is applied to the coil 22 in the axial (q-axis shown in FIG. 2) direction connecting the common arc center of each slit 36 and the axial center of the rotor core 32 (stator core 14). Due to the presence of the flux barrier, a magnetic flux is formed along the divided magnetic path 38 made of a high magnetic permeability material, and a magnetic pole is formed in the central portion between the slit groups 34. In this embodiment, the group of eight slits 34 is provided, and the rotor core 32 has eight poles. Further, in FIG. 1, the illustration of the slit group 34 (slit 36, divided magnetic path 38) is omitted.

【0040】このように構成することで、上記q軸が極
間中心(磁極間中心)となると共に各スリット群34間
の中央部が極中心(磁極中心)となり、上記の通り磁極
が形成された状態で、この極中心とステータコア14の
軸心とを結ぶ軸(図2に示されるd軸)方向のコイルに
電流(トルク電流)を通電すると、トルクが発生しロー
タコア32(ロータ30)が回転する構成である。すな
わち、スリット群34によるフラックスバリアを設ける
ことで、d軸のインダクタンスが大きくq軸のインダク
タンスが小さくなる(または、d軸のリアクタンスがq
軸のリアクタンスよりも大きくなる)ことで、発生トル
クを得る構成である。
With this structure, the q-axis becomes the center of the pole (center of the magnetic pole) and the central portion between the slit groups 34 becomes the center of the pole (center of the magnetic pole), and the magnetic pole is formed as described above. In this state, when a current (torque current) is applied to the coil in the direction of the axis (d-axis shown in FIG. 2) that connects the pole center and the axial center of the stator core 14, torque is generated and the rotor core 32 (rotor 30) operates. It has a rotating structure. That is, by providing the flux barrier by the slit group 34, the d-axis inductance is large and the q-axis inductance is small (or the d-axis reactance is q.
It becomes larger than the reactance of the shaft), so that the generated torque is obtained.

【0041】また、ロータコア32には、隣り合うスリ
ット群34間のうちの4箇所に軸方向に貫通する取付孔
40が等間隔に設けられており、支持部材としてのロー
タハウジング42への固定用とされている。
Further, the rotor core 32 is provided with mounting holes 40 penetrating in the axial direction at equal intervals at four positions between the adjacent slit groups 34, and is fixed to a rotor housing 42 as a supporting member. It is said that.

【0042】ロータハウジング42は、有底円筒状(カ
ップ状)に形成され、その内径がロータコア32の外径
に対応すると共に、その深さ(周壁内側の高さ)がロー
タコア32の軸方向寸法よりも若干大とされている。ロ
ータハウジング42は、その底部42Aにロータコア3
2の取付孔40に対応して設けられた4つのねじ孔44
を有している。
The rotor housing 42 is formed in a bottomed cylindrical shape (cup shape), the inner diameter of which corresponds to the outer diameter of the rotor core 32, and the depth (height inside the peripheral wall) of the rotor housing 32 in the axial direction. Is slightly larger than The rotor housing 42 has a bottom portion 42A on which the rotor core 3 is mounted.
Four screw holes 44 provided corresponding to the two mounting holes 40
have.

【0043】また、ロータ30は、固定用プレート46
を備えている。固定用プレート46は、ロータコア32
の内外径に略対応した内外径を有するリング状に形成さ
れ、ロータコア32の取付孔40に対応して設けられた
4つの取付孔48を有している。各取付孔48は、その
軸方向全長に亘って後述する皿ねじ50の頭部に対応し
たテーパ状(皿座ぐり)とされている。
The rotor 30 has a fixing plate 46.
Is equipped with. The fixing plate 46 includes the rotor core 32.
It is formed in a ring shape having inner and outer diameters substantially corresponding to the inner and outer diameters of 4 and has four mounting holes 48 provided corresponding to the mounting holes 40 of the rotor core 32. Each mounting hole 48 has a taper shape (counterbore spot) corresponding to the head of a countersunk screw 50 described later over the entire axial length thereof.

【0044】そして、ロータハウジング42には、ロー
タコア32が収容されている。ロータコア32は、軸方
向一端側の端面がロータハウジング42の底部42Aに
当接した状態で、他端側の端面に固定用プレート46が
当接される。この状態で、ロータコア32、ロータハウ
ジング42、固定用プレート46が固定部材としての皿
ねじ50によって固定されている。
The rotor core 32 is housed in the rotor housing 42. In the rotor core 32, the fixing plate 46 is in contact with the end surface on the other end side in a state where the end surface on the one end side in the axial direction is in contact with the bottom portion 42A of the rotor housing 42. In this state, the rotor core 32, the rotor housing 42, and the fixing plate 46 are fixed by countersunk screws 50 as a fixing member.

【0045】具体的には、ロータコア32の取付孔40
を貫通した皿ねじ50の頭部が固定用プレート46の取
付孔48のテーパ面に係合すると共に、該皿ねじ50先
端のねじ部がロータハウジング42のねじ孔44に螺合
されて、ロータコア32、ロータハウジング42、固定
用プレート46が固定される。これにより、ロータコア
32を構成する多数の円環状薄板も固定される。
Specifically, the mounting hole 40 of the rotor core 32
The head of the countersunk screw 50 penetrating therethrough engages with the taper surface of the mounting hole 48 of the fixing plate 46, and the screw portion at the tip of the countersunk screw 50 is screwed into the screw hole 44 of the rotor housing 42, so that the rotor core 32, the rotor housing 42, and the fixing plate 46 are fixed. As a result, a large number of annular thin plates forming the rotor core 32 are also fixed.

【0046】このように、固定部材として皿ねじ50を
用いることで、薄肉の固定用プレート46によって皿ね
じ50の頭部が突出することなく上記固定が為され、ロ
ータ30(すなわち、シンクロナスリラクタンスモータ
10)が全体として薄型化される。
As described above, by using the countersunk screw 50 as the fixing member, the above fixing is performed by the thin-walled fixing plate 46 without the head of the countersunk screw 50 protruding, and the rotor 30 (that is, the synchronous reluctance). The motor 10) is thinned as a whole.

【0047】また、ロータハウジング42の軸心部に
は、出力軸孔52を有するボス54が設けられており、
ボス54の出力軸孔52には出力軸56が嵌合等によっ
て一体回転可能に連結されている。この出力軸56は、
ステータ12(ステータコア14)の軸孔16に挿通さ
れた状態で、ベアリング26によって回転自在に支持さ
れている。
A boss 54 having an output shaft hole 52 is provided at the axial center of the rotor housing 42.
An output shaft 56 is integrally rotatably connected to the output shaft hole 52 of the boss 54 by fitting or the like. This output shaft 56 is
The bearing 26 is rotatably supported by the bearing 26 while being inserted into the shaft hole 16 of the stator 12 (stator core 14).

【0048】すなわち、ロータ30(ロータコア32)
がステータ12に回転自在に支持されている。この状態
では、ステータ12のティース18先端とロータコア3
2内周面(各スリット36の基端及び終端近傍)との間
に所定の隙間Gが形成される構成である。なお、ロータ
ハウジング42の底部42Aにおけるボス54とロータ
コア32収容部分との間には、凹部42Bが形成され、
ロータ30の回転時にコイル22と干渉しないようにな
っている。
That is, the rotor 30 (rotor core 32)
Are rotatably supported by the stator 12. In this state, the tips of the teeth 18 of the stator 12 and the rotor core 3 are
2 A predetermined gap G is formed between the inner peripheral surface (near the base end and the end of each slit 36). A recess 42B is formed between the boss 54 in the bottom portion 42A of the rotor housing 42 and the rotor core 32 housing portion.
It does not interfere with the coil 22 when the rotor 30 rotates.

【0049】上記固定状態の固定用プレート46のステ
ータハウジング24側の端面には、これと略同形状のセ
ンサプレートとしてのエンコーダプレート58が接着等
によって取り付けられている。このエンコーダプレート
58は、後述する回転検出器としてのセンサ素子と共に
反射型フォトエンコーダを構成する。
An encoder plate 58 as a sensor plate having substantially the same shape is attached to the end surface of the fixing plate 46 in the fixed state on the side of the stator housing 24 by adhesion or the like. The encoder plate 58 constitutes a reflection type photo encoder together with a sensor element as a rotation detector described later.

【0050】また、シンクロナスリラクタンスモータ1
0は、コイル22に通電するための給電制御回路が一体
に設けられている。給電制御回路は、本発明における給
電回路に制御部分を追加した回路であり、ステータ12
のステータハウジング24のロータ30に対向する側の
面に取り付けられた基板60上に形成されいる。この給
電制御回路は、例えば、基板60上に設けられたコネク
タ62に供給される直流電圧(電流)を正弦波PWM変
調し、出力部64から給電線66を通じてコイル22に
3相交流近似の給電を行うようになっている。
In addition, the synchronous reluctance motor 1
In No. 0, a power supply control circuit for energizing the coil 22 is integrally provided. The power feeding control circuit is a circuit in which a control portion is added to the power feeding circuit of the present invention.
It is formed on a substrate 60 attached to the surface of the stator housing 24 facing the rotor 30. This power supply control circuit, for example, performs a sinusoidal PWM modulation of a DC voltage (current) supplied to a connector 62 provided on the substrate 60, and supplies power from the output unit 64 to the coil 22 via the power supply line 66 in a three-phase AC approximate manner. Is supposed to do.

【0051】すなわち、シンクロナスリラクタンスモー
タ10は多相のシンクロナスリラクタンスモータであ
り、本実施の形態では、3相となっている。そして、シ
ンクロナスリラクタンスモータ10の回転速度(すなわ
ち、同期速度)は、給電の周波数に比例するため、一定
の回転速度を保つために給電周波数制御が必要である。
That is, the synchronous reluctance motor 10 is a multi-phase synchronous reluctance motor, and has three phases in this embodiment. Since the rotational speed (that is, the synchronous speed) of the synchronous reluctance motor 10 is proportional to the frequency of power supply, power supply frequency control is necessary to maintain a constant rotation speed.

【0052】この給電周波数制御も上記給電制御回路が
行うが、実際の回転速度を検出するために、シンクロナ
スリラクタンスモータ10は、回転検出器としてのセン
サ素子68を備えている。センサ素子68は、基板60
上におけるロータ30のエンコーダプレート58の回転
軌道に対応する位置に1つまたは複数設けられ、エンコ
ーダプレート58(すなわち、ロータ30)の回転数ま
たは回転速度を検出して、該検出結果を給電制御回路に
フィードバックする構成である。
This power supply frequency control is also performed by the power supply control circuit, but in order to detect the actual rotation speed, the synchronous reluctance motor 10 has a sensor element 68 as a rotation detector. The sensor element 68 is a substrate 60.
One or more are provided at a position corresponding to the rotation trajectory of the encoder plate 58 of the rotor 30 above, the rotation speed or rotation speed of the encoder plate 58 (that is, the rotor 30) is detected, and the detection result is supplied to the power supply control circuit. It is a structure to feed back to.

【0053】なお、本実施の形態では基板60がビス6
9によるビス止めによってステータハウジング24に固
定されているが、基板60は接着等によってステータハ
ウジング24に取り付けられても良い。
In this embodiment, the substrate 60 is screw 6
Although it is fixed to the stator housing 24 by means of screwing with 9, the substrate 60 may be attached to the stator housing 24 by adhesion or the like.

【0054】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。
Next, the operation of this embodiment will be described.

【0055】上記構成のシンクロナスリラクタンスモー
タ10では、コネクタ62に供給される直流電圧が給電
制御回路によって正弦波PWM変調され、コイル22に
3相交流近似の給電が為される。
In the synchronous reluctance motor 10 having the above-described structure, the DC voltage supplied to the connector 62 is sine-wave PWM modulated by the power supply control circuit, and the coil 22 is supplied with power of approximately three-phase AC.

【0056】すると、q軸方向のコイル22に通電され
る界磁電流によって磁極が形成され、この磁極の極中心
となるd軸方向のコイル22に通電されるトルク電流に
よってトルクが発生し、ロータ30がステータ12廻り
に回転する。
Then, a magnetic pole is formed by the field current flowing through the coil 22 in the q-axis direction, and a torque is generated by the torque current flowing through the coil 22 in the d-axis direction, which is the pole center of the magnetic pole. 30 rotates around the stator 12.

【0057】このとき、センサ素子68は、ロータ30
の回転数を検出し、給電制御回路にフィードバックす
る。給電制御回路は、適宜給電周波数を制御し、ロータ
30の回転数を設定回転数に維持する。
At this time, the sensor element 68 is the rotor 30.
The rotation speed of is detected and fed back to the power supply control circuit. The power feeding control circuit appropriately controls the power feeding frequency to maintain the rotation speed of the rotor 30 at the set rotation speed.

【0058】ここで、シンクロナスリラクタンスモータ
10では、図3に実線にて示される如きトルク−回転数
特性が得られる。この特性図から判るように、シンクロ
ナスリラクタンスモータ10では、低回転速度において
大きなトルクを得ることができる。なお、図3の破線の
特性は、比較のために示した同等の体格を有するDCモ
ータのトルク−回転数特性である。
Here, in the synchronous reluctance motor 10, the torque-rotational speed characteristic as shown by the solid line in FIG. 3 is obtained. As can be seen from this characteristic diagram, the synchronous reluctance motor 10 can obtain a large torque at a low rotation speed. The characteristic indicated by the broken line in FIG. 3 is the torque-rotational speed characteristic of the DC motor having the same physical structure shown for comparison.

【0059】また、シンクロナスリラクタンスモータ1
0は、ステータ12の径方向外側に設けられたロータ3
0(ロータコア32)が回転する所謂アウタロータ構造
であるため、回転慣性力が大きく(負荷変動の影響が小
さく)、低速かつ高トルクのモータとして好適である。
特に、各スリット36を空隙としてフラックスバリアを
形成しているため、換言すれば、ロータコア32は内周
側に空隙が多い構造であるため、ロータコア32は、相
対的に外周側の重量が大きく全体として軽量ながら回転
慣性力の大きなモータを構成し、一層好適である。
In addition, the synchronous reluctance motor 1
0 is a rotor 3 provided outside the stator 12 in the radial direction.
Since it has a so-called outer rotor structure in which 0 (rotor core 32) rotates, the rotary inertia force is large (the influence of load fluctuation is small), and it is suitable as a low-speed and high-torque motor.
In particular, since the flux barrier is formed with each slit 36 as an air gap, in other words, since the rotor core 32 has a structure with many air gaps on the inner peripheral side, the rotor core 32 has a relatively large weight on the outer peripheral side and the whole rotor core 32 has a large weight. As a result, a motor having a large rotary inertia force while being lightweight is configured, which is more preferable.

【0060】さらに、シンクロナスリラクタンスモータ
10では、上記の通り構成され、永久磁石を使用しない
ため高トルクを得るために高価な希土類磁石を使用する
必要がなく、また超音波モータのように高価な振動子を
使用する必要がなく、低コストとなる。
Further, the synchronous reluctance motor 10 is constructed as described above, and since it does not use a permanent magnet, it is not necessary to use an expensive rare earth magnet to obtain high torque, and it is expensive like an ultrasonic motor. There is no need to use a vibrator, resulting in low cost.

【0061】このように、本実施の形態に係るシンクロ
ナスリラクタンスモータ10では、小型かつ低コスト
で、低回転速度域において高トルクを得ることができ
る。
As described above, in the synchronous reluctance motor 10 according to the present embodiment, it is possible to obtain a high torque in a low rotation speed range with a small size and a low cost.

【0062】またここで、ロータコア32は、隣り合う
スリット群34間に取付孔40が設けられているため、
換言すれば、フラックスバリアの形成されない部分を利
用して取付孔40が設けられているため、ロータコア3
2を大径化することなく強度的に良好な部分(上記空隙
の少ない部分)を利用して取付孔を設けることができ
る。
Since the rotor core 32 is provided with the mounting hole 40 between the adjacent slit groups 34,
In other words, since the mounting hole 40 is provided by utilizing the portion where the flux barrier is not formed, the rotor core 3
The mounting hole can be provided by utilizing the portion having good strength (the portion having few voids) without increasing the diameter of 2.

【0063】さらに、シンクロナスリラクタンスモータ
10では、ロータコア32が固定されたロータハウジン
グ42に出力軸56が同軸的に連結されており、この出
力軸56がステータ12の軸孔16内のベアリング26
によって回転自在に軸支されているため、ロータ30ま
たはステータ12の軸方向端部よりも外側に軸受を設け
る構成と比較して軸方向寸法を大幅に小さくできる。す
なわち、シンクロナスリラクタンスモータ10が全体と
して薄型化される。
Further, in the synchronous reluctance motor 10, the output shaft 56 is coaxially connected to the rotor housing 42 to which the rotor core 32 is fixed, and the output shaft 56 is the bearing 26 in the shaft hole 16 of the stator 12.
Since the shaft is rotatably supported by, the axial dimension can be significantly reduced as compared with the configuration in which the bearing is provided outside the axial end of the rotor 30 or the stator 12. That is, the synchronous reluctance motor 10 is thinned as a whole.

【0064】さらにまた、シンクロナスリラクタンスモ
ータ10では、ステータハウジング24に設けられた基
板60上のロータ30端面(エンコーダプレート58)
と対向する位置に、反射型フォトエンコーダを構成する
センサ素子68を設けているため、回転制御機能(給電
制御回路による給電周波数制御機能)が一体に設けられ
たシンクロナスリラクタンスモータ10が全体として薄
型化される。
Furthermore, in the synchronous reluctance motor 10, the end surface of the rotor 30 (encoder plate 58) on the substrate 60 provided in the stator housing 24.
The synchronous reluctance motor 10 integrally provided with the rotation control function (power supply frequency control function by the power supply control circuit) is provided because the sensor element 68 forming the reflection type photo encoder is provided at a position facing the Be converted.

【0065】次に、上記構成のシンクロナスリラクタン
スモータ10がカラープリンタやカラーコピー機等の画
像処理装置(画像形成装置)に適用された例を示す。
Next, an example in which the synchronous reluctance motor 10 having the above configuration is applied to an image processing apparatus (image forming apparatus) such as a color printer or a color copying machine will be shown.

【0066】図4に示される如く、画像処理装置は、そ
れぞれ赤、青、黄、黒に対応した4つの感光ドラム7
0、72、74、76を備えている。各感光ドラム7
0、72、74、76は、軸心廻りに回転することで、
それぞれ形成された各色に対応したトナー像を転写体に
転写するようになっている。
As shown in FIG. 4, the image processing apparatus comprises four photosensitive drums 7 corresponding to red, blue, yellow and black, respectively.
0, 72, 74, 76 are provided. Each photosensitive drum 7
0, 72, 74, 76 rotate about the axis,
The formed toner images corresponding to the respective colors are transferred to the transfer body.

【0067】各感光ドラム70、72、74、76に
は、それぞれ回転駆動手段としてのシンクロナスリラク
タンスモータ10が接続されている。具体的には、シン
クロナスリラクタンスモータ10の出力軸56が各感光
ドラム70、72、74、76に直結されている。
A synchronous reluctance motor 10 as a rotation driving means is connected to each of the photosensitive drums 70, 72, 74 and 76. Specifically, the output shaft 56 of the synchronous reluctance motor 10 is directly connected to the photosensitive drums 70, 72, 74 and 76.

【0068】各シンクロナスリラクタンスモータ10
は、それぞれステータハウジング24が画像処理装置の
筐体78に固定されており、コイル22に通電すること
で、ロータ30が所定方向に回転して各感光ドラム7
0、72、74、76を回転駆動する構成である。
Each synchronous reluctance motor 10
Have their respective stator housings 24 fixed to a casing 78 of the image processing apparatus, and when the coil 22 is energized, the rotor 30 rotates in a predetermined direction to rotate the photosensitive drums 7.
The configuration is such that 0, 72, 74 and 76 are rotationally driven.

【0069】ここで、シンクロナスリラクタンスモータ
10は、上記の通り、小型で低回転速度域において高ト
ルクを発生する特性を有するため、画像処理装置の感光
ドラム70等に直結されても、該感光ドラム70等を十
分なトルクで回転駆動でき、画像処理装置を大型化させ
ることもない。特に、シンクロナスリラクタンスモータ
10では、上記の通り薄型(扁平)化も図られているた
め、各感光ドラム70等の背面(軸方向端部)における
狭いスペースに好適に配置される。
Here, since the synchronous reluctance motor 10 has a characteristic that it is small and generates a high torque in a low rotation speed region as described above, even if it is directly connected to the photosensitive drum 70 of the image processing apparatus, The drum 70 and the like can be rotationally driven with sufficient torque, and the image processing apparatus is not upsized. In particular, since the synchronous reluctance motor 10 is thinned (flattened) as described above, it is preferably arranged in a narrow space on the back surface (axial end) of each photosensitive drum 70 or the like.

【0070】また、シンクロナスリラクタンスモータ1
0は、上記の通り低コスト化が図られているため、画像
処理装置を高コスト化することもない。
In addition, the synchronous reluctance motor 1
Since the cost of 0 is reduced as described above, the cost of the image processing apparatus is not increased.

【0071】そして、このように小型で高トルクのシン
クロナスリラクタンスモータ10を感光ドラム70等に
直結すると、ギヤやベルト等を介して感光ドラム70等
を回転駆動する必要がないため、感光ドラム70等の回
転むらが抑止され、画質が向上する。すなわち、画像処
理装置の高精度化が図られる。
When the compact and high-torque synchronous reluctance motor 10 is directly connected to the photosensitive drum 70 or the like, it is not necessary to rotate the photosensitive drum 70 or the like through a gear or a belt, so that the photosensitive drum 70 or the like is not required. Rotational unevenness is suppressed and the image quality is improved. That is, the accuracy of the image processing device can be improved.

【0072】このように、画像処理装置の感光ドラム7
0等に直結され、該感光ドラム70等を回転駆動するシ
ンクロナスリラクタンスモータ10では、画像処理装置
を大型化及び高コスト化することなく、感光ドラム70
等の回転むらを抑止できる。
As described above, the photosensitive drum 7 of the image processing apparatus is
In the synchronous reluctance motor 10 that is directly connected to the photosensitive drum 70 or the like and rotates and drives the photosensitive drum 70 or the like, the photosensitive drum 70 is not increased in size and cost of the image processing apparatus.
It is possible to suppress irregular rotation of the vehicle.

【0073】なお、シンクロナスリラクタンスモータの
上記画像処理装置への適用例では、各感光ドラム70等
にアウタロータ構造のシンクロナスリラクタンスモータ
10を直結した好ましい例を示したが、本発明はこれに
限定されず、例えば、図5に示される如き変形例に係る
インナロータ構造のシンクロナスリラクタンスモータ8
0を各感光ドラム70等に直結しても良い。
In the application example of the synchronous reluctance motor to the image processing apparatus, the preferable example in which the outer reluctance reluctance motor 10 having the outer rotor structure is directly connected to each photosensitive drum 70 is shown, but the present invention is not limited to this. Instead, for example, a synchronous reluctance motor 8 having an inner rotor structure according to a modification as shown in FIG.
0 may be directly connected to each photosensitive drum 70 or the like.

【0074】シンクロナスリラクタンスモータ80で
は、円筒状のステータコア82の内周部に複数(本変形
例では、36本)のティース84が設けられている。ス
テータコア82の各ティース84間に放射状に形成され
た各スロット86にコイル22が巻装されることで、ス
テータが構成される。
In the synchronous reluctance motor 80, a plurality of (in this modification, 36) teeth 84 are provided on the inner peripheral portion of a cylindrical stator core 82. The stator is configured by winding the coil 22 around the slots 86 formed radially between the teeth 84 of the stator core 82.

【0075】一方、ロータコア88は、磁性材(高透磁
率材)より成る複数の円環状薄板を軸方向に積層して全
体として円筒状に形成され、その軸心部に設けられた軸
孔88Aに出力軸56が固定されている。このロータコ
ア88には、フラックスバリアを形成する複数のスリッ
ト群90が設けられている。各スリット群90は、ロー
タコア88の外周面近傍を基端及び終端とするステータ
コア82側に凹(軸心側に凸)となる円弧状の複数のス
リット92が、それぞれ径方向に離間して(略同心状
に)設けられて構成されている。
On the other hand, the rotor core 88 is formed in a cylindrical shape as a whole by laminating a plurality of annular thin plates made of a magnetic material (high magnetic permeability material) in the axial direction, and a shaft hole 88A provided in the shaft center portion thereof. The output shaft 56 is fixed to. The rotor core 88 is provided with a plurality of slit groups 90 that form a flux barrier. In each slit group 90, a plurality of arc-shaped slits 92, which are concave (convex toward the axial center) on the side of the stator core 82 whose proximal end and the end are near the outer peripheral surface of the rotor core 88, are separated from each other in the radial direction ( (Substantially concentrically) provided.

【0076】そして、ロータコア88における各スリッ
ト92間に抜き残された円弧状部分が分割磁路94とな
り、各スリット群90間が極中心(d軸)となり、各ス
リット群90の中央部が極間中心(q軸)となること
は、上記シンクロナスリラクタンスモータ10と同様で
ある。
The arcuate portion left between the slits 92 in the rotor core 88 serves as a divided magnetic path 94, the pole center (d axis) lies between the slit groups 90, and the central portion of each slit group 90 serves as a pole. It is the same as that of the synchronous reluctance motor 10 in that it becomes the center (q axis).

【0077】このロータコア88は、ステータコア82
の内側に同軸的に収容された状態で、出力軸56が図示
しない軸受によって回転可能に軸支されることで、ステ
ータコア82との間に隙間Gが形成される構成である。
The rotor core 88 is the stator core 82.
The output shaft 56 is rotatably supported by a bearing (not shown) in a state where the output shaft 56 is coaxially housed in the interior of the stator core 82, thereby forming a gap G between the output shaft 56 and the stator core 82.

【0078】このシンクロナスリラクタンスモータ80
は、シンクロナスリラクタンスモータ10と同様にコイ
ル22に通電することで、発生トルクを得る構成であ
る。なお、本変形例では、4つのスリット群90を備え
ており、ロータコア88は4極となっている。
This synchronous reluctance motor 80
Is a configuration in which the generated torque is obtained by energizing the coil 22 similarly to the synchronous reluctance motor 10. In this modified example, four slit groups 90 are provided, and the rotor core 88 has four poles.

【0079】本変形例に係るシンクロナスリラクタンス
モータ80を画像処理装置の各感光ドラム70等に直結
した構成においても、シンクロナスリラクタンスモータ
80は小型で低回転速度域において高トルクの特性を有
するため、該感光ドラム70等を十分なトルクで回転駆
動でき、画像処理装置を大型化させることもない。
Even in the configuration in which the synchronous reluctance motor 80 according to the present modification is directly connected to each photosensitive drum 70 of the image processing apparatus, the synchronous reluctance motor 80 is small in size and has a high torque characteristic in a low rotation speed range. The photosensitive drum 70 and the like can be rotationally driven with sufficient torque, and the image processing apparatus is not upsized.

【0080】また、シンクロナスリラクタンスモータ8
0は、シンクロナスリラクタンスモータ10と同様に、
高価な希土類磁石や振動子を使用する必要がないため、
低コスト化が図られ、画像処理装置を高コスト化するこ
とがない。
In addition, the synchronous reluctance motor 8
0, like the synchronous reluctance motor 10,
Since there is no need to use expensive rare earth magnets or vibrators,
The cost can be reduced, and the cost of the image processing apparatus is not increased.

【0081】そして、このように小型で高トルクのシン
クロナスリラクタンスモータ80を感光ドラム70等に
直結すると、回転をギヤやベルト等を介して感光ドラム
70等に伝達する必要がないため、感光ドラム70等の
回転むらが抑止され、画質が向上する。
When the compact and high-torque synchronous reluctance motor 80 is directly connected to the photosensitive drum 70 or the like as described above, it is not necessary to transmit the rotation to the photosensitive drum 70 or the like through a gear, a belt or the like. Rotational irregularity such as 70 is suppressed, and the image quality is improved.

【0082】なお、上記の実施の形態及び変形例では、
フラックスバリアがスリット群34、90による空隙
(空気)にて形成される構成としたが、本発明はこれに
限定されず、例えば、スリット群34等のスリット36
等の内部に充填される高磁束抵抗材によってフラックス
バリアを形成する構成としても良い。
In the above-described embodiment and modification,
Although the flux barrier is formed by the voids (air) formed by the slit groups 34 and 90, the present invention is not limited to this, and for example, the slits 36 such as the slit group 34.
The flux barrier may be formed by a high magnetic flux resistance material filled in the inside of the above.

【0083】また、上記の実施の形態及び変形例では、
ロータコア32、88(これらを構成する複数の円環状
薄板)が皿ねじ50によってロータハウジング42に固
定される構成としたが、本発明はこれに限定されず、例
えば、各円環状薄板が接着等に積層状態で固定されたロ
ータコア32等を接着等によってロータハウジング42
に固定する構成としても良い。
Further, in the above-mentioned embodiment and modification,
Although the rotor cores 32 and 88 (a plurality of annular thin plates forming the rotor cores) are fixed to the rotor housing 42 by the flat head screws 50, the present invention is not limited to this. The rotor core 32 and the like fixed in a laminated state to the rotor housing 42 by adhesion or the like.
It may be configured to be fixed to.

【0084】さらに、上記の実施の形態では、出力軸5
6がベアリング26によって軸支される構成としたが、
本発明はこれに限定されず、例えば、潤滑状態で出力軸
56と摺接する軸受部によって出力軸56を軸支しても
良い。また、本発明は、この軸受部やベアリング26が
軸孔16に設けられる好ましい構成に限定されることも
ない。
Further, in the above embodiment, the output shaft 5
6 is rotatably supported by the bearing 26,
The present invention is not limited to this, and for example, the output shaft 56 may be pivotally supported by a bearing portion that is in sliding contact with the output shaft 56 in a lubricated state. Further, the present invention is not limited to the preferable configuration in which the bearing portion and the bearing 26 are provided in the shaft hole 16.

【0085】さらにまた、上記の実施の形態では、給電
制御回路が給電機能と制御機能とを共に備えた構成とし
たが、本発明はこれに限定されず、給電回路と制御回路
とを別個に設けた(例えば、制御回路が基板60上に設
けられない場合を含むことは言うまでもない)構成とし
ても良い。
Furthermore, in the above-described embodiment, the power feeding control circuit has both the power feeding function and the control function, but the present invention is not limited to this, and the power feeding circuit and the control circuit are separately provided. It may be provided (for example, it goes without saying that the case where the control circuit is not provided on the substrate 60 is included).

【0086】また、本発明は、給電制御回路が設けられ
た基板60一体に設けられた好ましい構成、回転検出器
としての反射型フォトエンコーダを備えた好ましい構成
に限定されることはない。さらに、本発明は、ロータコ
ア32、88におけるスリット群34、90の数(すな
わち、極数)、各スリット群34等(フラックスバリ
ア)を構成する各スリット36等の数、ステータコア1
4、92におけるティース18、84の数が、上記実施
の形態及び変形例における数にそれぞれ限定されないこ
とは言うまでもない。
Further, the present invention is not limited to the preferable structure provided integrally with the substrate 60 provided with the power supply control circuit, and the preferable structure provided with the reflection type photo encoder as the rotation detector. Further, according to the present invention, the number of slit groups 34, 90 (that is, the number of poles) in the rotor cores 32, 88, the number of each slit 36, etc. constituting each slit group 34, etc. (flux barrier), the stator core 1
It goes without saying that the numbers of the teeth 18, 84 in the numbers 4, 92 are not limited to the numbers in the above-described embodiment and modification, respectively.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るシンクロナスリラク
タンスモータの全体構成を示す側面断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing an overall configuration of a synchronous reluctance motor according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係るシンクロナスリラク
タンスモータを構成するステータコアとロータコアとを
示す軸方向直角断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction showing a stator core and a rotor core that constitute the synchronous reluctance motor according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態に係るシンクロナスリラク
タンスモータのトルク−回転数特性を示す線図である。
FIG. 3 is a diagram showing a torque-rotation speed characteristic of the synchronous reluctance motor according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態に係るシンクロナスリラク
タンスモータの画像処理装置への適用例を示す斜視図で
ある。
FIG. 4 is a perspective view showing an application example of the synchronous reluctance motor according to the embodiment of the present invention to an image processing apparatus.

【図5】本発明の実施の形態の変形例に係るシンクロナ
スリラクタンスモータを構成するステータコアとロータ
コアとを示す軸方向直角断面図である。
FIG. 5 is an axially perpendicular sectional view showing a stator core and a rotor core that constitute a synchronous reluctance motor according to a modification of the embodiment of the present invention.

【図6】従来の画像処理装置における感光ドラム駆動構
造の一例を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a photosensitive drum driving structure in a conventional image processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 シンクロナスリラクタンスモータ 12 ステータ 14 ステータコア(ステータ) 16 軸孔(貫通孔) 20 スロット 22 コイル(巻線) 24 ステータハウジング(基部) 30 ロータ 32 ロータコア 34 スリット群 36 スリット 40 取付孔 42 ロータハウジング(支持部材) 50 皿ねじ(固定部材) 56 出力軸 58 エンコーダプレート(センサプレート) 60 基板(給電回路) 68 センサ素子(回転検出器) 70、72、74、76 感光ドラム(画像処理装置) 80 シンクロナスリラクタンスモータ 82 ステータコア(ステータ) 86 スロット 88 ロータコア(ロータ) 90 スリット群 92 スリット 10 Synchronous reluctance motor 12 stator 14 Stator core (stator) 16 shaft hole (through hole) 20 slots 22 coil (winding) 24 Stator housing (base) 30 rotor 32 rotor core 34 slits 36 slits 40 mounting holes 42 rotor housing (support member) 50 Flat head screw (fixing member) 56 Output shaft 58 Encoder plate (sensor plate) 60 board (power supply circuit) 68 Sensor element (rotation detector) 70, 72, 74, 76 Photosensitive drum (image processing device) 80 Synchronous reluctance motor 82 Stator core (stator) 86 slots 88 Rotor core (rotor) 90 slits 92 slits

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放射状に配置されると共にそれぞれ外方
に向けて開口した複数のスロットに巻線が巻装されたス
テータと、 磁性体より成る筒状のロータコアを有し、該ロータコア
が前記ステータの径方向外側に回転可能に配置されるロ
ータと、 前記ロータコアに周方向に沿って複数設けられ、それぞ
れ前記ステータの軸心側に凹となる複数の略同心円弧状
のスリットより成るスリット群と、 を備えたシンクロナスリラクタンスモータ。
1. A stator having windings wound around a plurality of slots that are radially arranged and open toward the outside, and a cylindrical rotor core made of a magnetic material, and the rotor core is the stator. A rotor rotatably arranged on the outer side in the radial direction, and a slit group formed of a plurality of substantially concentric arc-shaped slits provided in the rotor core along the circumferential direction, each of which is concave on the axial center side of the stator, Synchronous reluctance motor with.
【請求項2】 前記ロータは、前記ステータに回転可能
に支持される支持部材と、前記ロータコアの隣り合う前
記スリット群間に設けられた取付孔と、前記取付孔に設
けられ前記ロータコアと前記支持部材とを固定する固定
部材と、を有して構成された、ことを特徴とする請求項
1記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
2. The rotor includes a support member rotatably supported by the stator, an attachment hole provided between the slit groups adjacent to each other in the rotor core, the rotor core and the support provided in the attachment hole. 2. The synchronous reluctance motor according to claim 1, further comprising a fixing member that fixes the member.
【請求項3】 前記ステータの軸心部に設けられた貫通
孔内で回転可能に軸支されると共に前記支持部材と同軸
的に連結された出力軸を備えた、ことを特徴とする請求
項2記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
3. An output shaft, which is rotatably supported in a through hole provided in an axial center portion of the stator and is coaxially connected to the support member. 2. The synchronous reluctance motor according to 2.
【請求項4】 前記ロータの端面と対向して前記ステー
タに設けられ、該ステータを所定の位置に回転不能に取
り付けるための基部と、 前記基部の前記ロータ側に設けられ、前記巻線への給電
回路が形成された基板と、 前記ロータの前記基板と対向する端面に設けられたセン
サプレートと、 前記基板の前記センサプレートに対応する位置に設けら
れ、前記センサプレートの回転を検出し該検出結果を制
御部分を介して前記給電回路に出力する回転検出器と、 を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れ
か1項記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
4. A base portion, which is provided on the stator so as to face the end surface of the rotor, for non-rotatably mounting the stator at a predetermined position, and a rotor portion of the base portion, A substrate on which a power supply circuit is formed, a sensor plate provided on an end surface of the rotor facing the substrate, a position corresponding to the sensor plate of the substrate, and detecting the rotation of the sensor plate. The rotation reluctance motor which outputs a result to the said electric power feeding circuit via a control part, The synchronous reluctance motor of any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned.
【請求項5】 画像処理装置の感光ドラムに直結され、
該感光ドラムを回転駆動するシンクロナスリラクタンス
モータであって、 放射状に配置された複数のスロットに巻線が巻装された
ステータと、 磁性体より成り、それぞれ前記ステータ側に凹となる複
数の略同心円弧状のスリットより成るスリット群が周方
向に沿って複数設けられたロータコアと、 を備えたシンクロナスリラクタンスモータ。
5. An image processing apparatus is directly connected to a photosensitive drum,
A synchronous reluctance motor that rotationally drives the photosensitive drum, comprising: a stator having windings wound in a plurality of radially arranged slots; and a plurality of magnets, each of which has a recess on the stator side. A synchronous reluctance motor comprising: a rotor core provided with a plurality of slit groups each having a concentric arcuate slit along the circumferential direction.
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