JP2011259680A - Two-phase hybrid rotary electrical machinery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a two-phase hybrid rotary electrical machinery that has a step angle of 4.09 degrees and achieves high speed and high efficiency operation at low cost.SOLUTION: Two-phase hybrid rotary electrical machinery includes a stator in which two or more main poles of a stator core have two phase windings and a rotor that is rotatably provided on the stator via an air gap and configured to support, by a rotor shaft, a rotor element composed of a pair of rotor magnetic poles made of magnetic material and a permanent magnet that is interposed between both the rotor magnetic poles and magnetized in an axial direction. On an outer peripheral surface of each rotor magnetic pole, two or more magnetic teeth are formed at a regular pitch. The pair of rotor magnetic poles is arranged by shifting each magnetic tooth for half a pitch in a circumferential direction. A step angle of the rotor is set so as to be 4.09 degrees. A metal bearing is used for a bearing to support the rotor shaft.

Description

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。   The present invention relates to a two-phase hybrid type rotation such as a stepping motor provided with a stator having two-phase windings on a plurality of main poles which are winding poles, and a rotor having a hybrid type rotor element. It relates to electric machinery.

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。   2. Description of the Related Art Conventionally, stepping motors have been widely used in driving parts including information equipment fields such as printers, facsimiles, and copying machines, and industrial equipment fields such as FA equipment. In recent years, the total demand for stepping motors has been increasing year by year, and their applications have been widespread. Accordingly, there has been an increasing demand for compact motor design and cost reduction that can contribute to the equipment side. Small, inexpensive, high-speed, high-torque, and low-vibration rotations are required for rotating electrical machines such as stepping motors frequently used in office automation equipment such as copying machines and printers.

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。   As this type of stepping motor, for example, in the case of a hybrid type using a magnetic body and a permanent magnet for the rotor, ones having a configuration shown in Japanese Patent Laid-Open No. 3-212149, Japanese Utility Model Laid-Open No. 55-24020, etc. are frequently used. ing. In other words, a stator is formed by winding a plurality of main poles that protrude radially inward from an annular magnetic body frame, and a shaft is formed between the pair of magnetic bodies via an air gap. It is configured by facing a hybrid rotor configured to sandwich a permanent magnet magnetized in the direction.

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。   In the stepping motor described above, a step angle of 1.8 ° is often used. However, in order to maintain and control the step angle with high accuracy, a step angle between the stator and the rotor is used. It is required to manage the air gap of 0.05 mm, for example. For this reason, a metal bush such as aluminum is fixed to a motor case that supports the stator, a ball bearing is held on the bush, and the rotor shaft of the rotor is rotated and supported with high precision by the ball bearing. Yes.

特開平3−212149号公報JP-A-3-212149 実開昭55−24020号公報Japanese Utility Model Publication No. 55-24020

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。   However, in the conventional configuration described above, it is necessary to use a metal bush or a ball bearing in order to secure a minute air gap between the stator and the rotor, which increases the cost.

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。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a two-phase hybrid rotary electric machine such as a stepping motor that is inexpensive and enables high-speed and high-efficiency operation.

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。
In order to achieve the above object, in the two-phase hybrid electric rotating machine of the present invention, a substantially annular core back part, and a plurality of protrusions formed radially inwardly from the core back part, are formed at the respective tips. A stator core comprising a plurality of main poles forming inductor teeth, and a two-phase winding wound around each main pole of the stator core;
The stator is rotatably provided through an air gap. The rotor shaft includes a pair of rotor magnetic poles made of a magnetic material and a permanent magnet sandwiched between the rotor magnetic poles and magnetized in the axial direction. A rotor configured to support the rotor element;
A plurality of magnetic teeth are formed at an equal pitch on the outer peripheral surface of each rotor magnetic pole, and a pair of rotor magnetic poles are arranged such that each magnetic tooth is shifted by 1/2 pitch in the circumferential direction,
The step angle of the rotor is set to 4.09 °, and a metal bearing is used as a bearing for supporting the rotor shaft of the rotor.

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。 In the rotor having the above-described configuration, two pairs of rotor elements are provided on the common rotor shaft so as to be close to each other, and the tooth positions of the adjacent rotor magnetic poles of both rotor elements are the same in the circumferential direction and the same polarity. You may comprise so that it may be magnetized.

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。 Further, the stator core of the stator has eight main poles at equal intervals in the circumferential direction, and each main pole has three inductor teeth at equal intervals and symmetrical with respect to the center line of the main pole. It is good to arrange and configure.

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。 In this case, it is desirable that the stator core is configured by rotating and laminating 90 ° of magnetic iron plates one by one. Further, the rotor has a structure in which the number of magnetic teeth of the rotor magnetic poles is set to 22 so that 44 It is good to set to a polar configuration.

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。 In addition, in the two-phase hybrid electric rotating machine of the present invention, resin bearing holding members that hold metal bearings may be attached to the cover members that are located on both sides in the axial direction of the stator. Each of the bearing holding members held by the cover members and the metal bearing held by the cover members may be made of the same member.

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。   By setting the step angle of the rotor to 4.09 °, the rotation angle of the rotor that rotates each time the coil is excited by the input pulse signal is smaller than that of a general-purpose product having a step angle of 1.8 °. As the size increases, the rotor can be rotated at a high speed. Increasing the speed of the rotor means that the efficiency of the motor is increased by increasing the rotational speed. On the other hand, the efficiency of the motor is also a value depending on the air gap, and it is well known that the efficiency decreases as the air gap increases. However, considering this point, the motor efficiency can be increased by increasing the speed. For this reason, even if the air gap is widened, the efficiency of the motor can be secured to the same level as in the conventional case.

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。   In other words, since the motor output can be made equivalent to that of the conventional one without maintaining the air gap with high accuracy, an inexpensive sliding bearing, that is, a metal bearing can be used as a bearing for supporting the rotor. It becomes possible, and a significant cost reduction can be realized.

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。1 is a cut front view showing a two-phase hybrid electric rotating machine according to an embodiment of the present invention. 図1の回転電機の平面図である。It is a top view of the rotary electric machine of FIG. 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。It is a top view which shows the positional relationship of the stator and rotor of FIG. 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。The bush of FIG. 1 is shown, (a) is a front view, (b) is a cutting | disconnection front view. 図2のX矢印から見た一部正面図である。It is the partial front view seen from the X arrow of FIG. 図5の拡大図であり、(a)は正面図、(b)切断側面図である。It is an enlarged view of FIG. 5, (a) is a front view, (b) is a cut side view. 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。FIG. 6 is a cut front view showing a two-phase hybrid rotating electrical machine according to another embodiment of the present invention.

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。   An embodiment of a two-phase hybrid electric rotating machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

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。   1 and 2 show the overall configuration of a two-phase hybrid (HB) type stepping motor which is an example of the present invention. FIG. 1 is a cut front view, FIG. 2 is a plan view, and FIG. FIG. 2 is a view showing a configuration of a main part of a motor and a combination of a stator having a main pole number of 8 and an HB type rotor as viewed from the axial direction, and illustration of windings is omitted; The neck, which is the winding pole of the main pole, is each wound, and the windings wound around every other four main poles are connected to form one phase, and the remaining four main poles This is an HB type rotating electrical machine in which another one-phase portion is formed to form a two-phase winding as a whole. The stator is an example of adopting an 8-main pole structure excellent in high speed without generating unbalanced electromagnetic force.

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。   The stator 10 has an annular core back portion 12a having a substantially regular quadrilateral outer shape, and eight main poles 12b that are radially inwardly protruded from the core back portion 12a and arranged at equal intervals in the circumferential direction. The stator core 12 is composed of two-phase windings 14 (shown in FIG. 1) wound around the main poles 12b, and upper and lower insulating members interposed between the main poles 12b and the windings 14. 16 and 18, and three inductor teeth 12c project from the tip of each main pole 12b which is a wound pole. In each main pole 12b, the three inductor teeth 12c are arranged at equal intervals and at symmetrical positions with respect to the center line of the main pole 12b.

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。 The stator core 12 is configured by laminating a plurality of silicon steel plates. As shown in FIG. 3, four main poles 12b arranged on two lines perpendicular to each other on the vertical axis (X axis) and the horizontal axis (Y axis), that is, four main poles arranged every 90 °. The pole 12b constitutes one phase (A phase, C phase), and the remaining four mechanical angles are separated from each other by 90 °, and the main pole is disposed at a mechanical angle of 45 degrees from the main phase. 12b forms two phases (B phase, D phase). In each phase, the four main poles 12b every 90 ° are excited and driven so as to have different polarities alternately when the winding 14 is energized.

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。   As shown in FIG. 1, insulating members 16 and 18 are incorporated into the stator core 12 so as to sandwich and cover the neck portions of the main poles 12 b, that is, the winding portions, from both sides in the axial direction. It is wound around each main pole 12b via these insulating members 16,18.

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。   On the other hand, as shown in FIG. 1, the rotor 20 arranged inside the stator core 12 includes two rotor magnetic poles 24A and 24B fixed to the rotor shaft 22 side by side in the axial direction, and this rotation. A disk-shaped permanent magnet 26 sandwiched between the child magnetic poles 24A and 24B and magnetized in the axial direction. Each of the rotor magnetic poles 24A and 24B is configured by laminating silicon steel plates and the like, and a plurality (22 in this embodiment) of magnetic teeth 25 are provided at equal intervals on the outer periphery thereof. . The pair of rotor magnetic poles 24A and 24B are arranged with a tooth pitch shifted by ½, and the rotor element 28 is constituted by the two rotor magnetic poles 24A and 24B and the permanent magnet 26 sandwiched therebetween. Has been. A knurled portion 22a is formed at a position corresponding to the rotor magnetic poles 24A and 24B of the rotor shaft 22, and the rotor shaft 22 is press-fitted and fixed to the pair of rotor magnetic poles 24A and 24B sandwiching the permanent magnet 26, thereby knurling. In the processed portion 22a, the rotor magnetic poles 24A and 24B are prevented from rotating and are firmly fixed. The permanent magnet 26 is composed of, for example, a ferrite magnet. Of course, other magnet materials, rare earth magnets such as neodymium can also be used.

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。 Since the number of teeth of the magnetic teeth 25 of the rotor magnetic poles 24A and 24B is 22, the rotor magnetic tooth pitch is 360 ° / 22 = 16.36 °, and the step angle is a two-phase machine. The value is equally divided and is 4.09 °. That is, this motor is of the HB type, and as is clear from the above, if one rotor magnetic pole 24A shown in FIG. The magnetic teeth 25 of the other rotor magnetic pole 24 </ b> B magnetized to the N pole are separated from each other in the axial direction by the thickness of the permanent magnet 26. Accordingly, the pitch between the N pole and the S pole of the magnetic teeth 25 as the rotor element 28 is 8.18 °, and the value obtained by dividing this value by the number of phases is the step angle, so this embodiment is a two-phase machine. The step angle is 4.09 ° as described above.

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。 In FIG. 1, an upper cover 30 and a lower cover 32 are disposed on both sides in the axial direction of the stator 10 (referred to as upper and lower sides for convenience), and the motor cover is mounted together with the outer peripheral surface of the stator core 12 of the stator 10. It is composed. The outer shapes of the covers 30 and 32 are each formed in a substantially regular quadrilateral shape like the stator core 12. The lower cover 32 includes a bottom plate portion 32a constituting a bottom surface, a quadrilateral outer frame portion 32b, and an inner frame portion 32c formed concentrically with the rotor shaft 22, and is integrally formed with a resin such as PPS or PBT. Has been. The lower cover 32 is fixed to the stator 10 in a state where the end surface of the outer frame portion 32 b is in contact with the lower surface of the stator core 12. As this fixing method, for example, a part of the lower insulating member 18 and a part of the lower cover 32 are closely opposed to each other over a plurality of locations on almost the entire circumference, and an ultrasonic wave is applied between the two so-called supersonic waves. It is fixed by sonic welding. The lower cover 32 covers the insulating member 18 and the winding 14 that are led out from the lower surface of the stator core 12.

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。   A terminal portion for connection to the outside is provided on one side of the lower cover 32 described above. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, a part of the outer frame portion 32b of the lower cover 32 is cut out, and a receiving portion 32d extending laterally is formed on the bottom plate portion 32a at this position. A circuit board 36 is attached to the lower insulating member 18 by using a pin (kage pin) planted on the insulating member 18, and the end of the winding wire 14 is tangled and soldered to the pin. Thus, the circuit board 36 is electrically connected. A part of the circuit board 36 is led out from the outer surface of the stator core 12 and supported by the receiving portion 32d, and a connector 38 is mounted on the circuit board 36 at this position. Therefore, by supplying an external power source and signals using this connector 38, the winding 14 can be energized and controlled.

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。 The upper cover 30 is formed by press-molding a thin metal plate, and includes a top plate portion 30a and a quadrilateral outer frame portion 30b. The center portion of the top plate portion 30a includes a lower cover 32. An opening 30c having an inner diameter substantially equal to the inner diameter of the inner frame portion 32c is formed. The upper cover 30 is fixed to the stator 10 by a caulking technique, which will be described later, with the lower end surface of the outer frame portion 30b in contact with the upper surface of the stator core 12. On the top surface of the top plate portion 30a, a mounting plate 34 having substantially the same outer shape as that formed by stamping a metal plate with a press is fixed by, for example, spot welding. The mounting plate 34 also has an opening 34a at the center thereof that matches the opening 30c of the top plate 30a.

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。   As is apparent from FIG. 3, axial through holes 12 d are formed at the four corners of the stator core 12 at rotationally symmetric positions every 90 °. The upper and lower upper and lower covers 30 and 32 of the stator core 12 are provided with insertion holes corresponding to the through holes 12d, and the mounting plate 34 is formed with screw holes 34b corresponding to the insertion holes. ing. When the motor is mounted, the bolts passed through the through holes 12d and the insertion holes are screwed into the screw holes 34b of the mounting plate 34.

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。   Bearing bushes 40A and 40B are attached to inner peripheral portions on both axial sides of the stator core 12, and metal bearings 42A and 42B for rotatably supporting the rotor shaft 22 are held on the bushings. The bearing bushes 40A and 40B are of the same shape and are formed of a resin such as PPS, and have a structure as shown in FIG. That is, a stepped fitting portion 40b having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the inductor teeth 12c in each main pole 12b of the stator core 11 is formed at the lower portion of the annularly formed main body portion 40a. A cover support surface 40c is formed on the end surface of the outer peripheral portion of 40a, an inlay portion 40d protruding outward in the axial direction is provided inside the cover support surface 40c, and a bearing holding surface is provided on the inner periphery of the main body portion 40a. 40e is formed, and the cover part 40f extended inwardly is provided in the spigot part 40d side of this bearing holding cylinder surface 40e. The outer peripheral surface of the fitting portion 40b, the outer peripheral surface of the spigot portion 40d, and the bearing holding surface 40e are formed concentrically.

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。   Metal bearings 42A and 42B are fixed to the bearing holding surfaces 40e of the both bearing bushes 40A and 40B by press fitting inside. Both bearing bushes 40A and 40B are attached to the stator core 12 from both sides in the axial direction with the respective fitting portions 40b facing each other. That is, the fitting portions 40b of the bearing bushes 40A and 40B are fitted to the inner diameters of the inductor teeth 12c in the main poles 12b of the stator core 12, and the respective stepped surfaces are used as the end faces of the stator core 12. The bearing bushes 40A and 40B are attached to each other by being brought into contact with each other, and the alignment of the bearing bushes 40A and 40B with respect to the stator core 12 is performed by the fitting surface (outer peripheral surface) of the fitting portion 40b. It will be regulated by the surface. The metal bearings 42A and 42B are oil-impregnated sleeves obtained by impregnating a sintered porous metal with a lubricant, for example.

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。   The lower bearing bush 40 </ b> B is simultaneously fixed by fixing the lower cover 32 to the stator core 12. That is, when the bearing bush 40B is attached by fitting its fitting portion 40b inside each main pole 12b of the stator core 12, the main body portion 40a is fitted to the inner peripheral surface of the lower insulating member 18. The lower case 32 is disposed below the stator 10 in this state. At this time, when the upper end surface of the outer frame portion 32b of the lower case 32 comes into contact with the lower surface of the stator core 12, the upper end surface of the inner frame portion 32c of the lower case 32 comes into contact with the mounting support surface 40c of the bearing bush 40B. . Then, by fixing the lower cover 32 to the insulating member 18 by ultrasonic welding, a state in which the bearing bush 40 </ b> B partially fitted and held in the stator core 12 is sandwiched between the stator core 12 and the lower cover 32. And is securely fixed. The inlay portion 40 d of the lower bearing bush 40 </ b> B is loosely fitted into the inner frame portion 32 c of the lower cover 32, and the tip thereof is accommodated in the inner frame portion 32 c without being led out from the lower cover 32.

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。   The upper bearing bush 40 </ b> A is attached to the stator core 12 after the rotor 20 is incorporated into the stator 10, and is fixed simultaneously by fixing the upper cover 30 to the stator 10. That is, the rotor 20 is inserted into the inner side of the stator core 12 of the stator 10 to which the lower bearing bush 40B and the lower cover 32 are fixed, and the lower portion of the rotor shaft 22 of the rotor 20 is connected to the bearing bush 40B. The rotor magnetic poles 24 </ b> A and 24 </ b> B of the rotor 20 are inserted into the inner side of the held metal bearing 42 </ b> B so as to face the inner surfaces of the main poles 12 b of the stator core 12. Thereafter, the bearing bush 40A holding the metal bearing 42A is inserted into the metal bearing 42A from the upper end of the rotor shaft 22 with the fitting portion 40b facing downward, and the fitting portion 40b is inserted into the stator. The core 12 is fitted inside the main pole 12b. After the fitting portion 40 b of the bearing bush 40 </ b> A is fitted to the stator core 12, the upper cover 30 is fixed to the stator core 12.

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。   When the upper cover 30 is fixed to the stator core 12, the lower end surface of the outer frame portion 30b of the upper cover 30 is brought into contact with the upper surface of the stator core 12, and at the same time, the upper cover is attached to the mounting support surface 40c of the bearing bush 40A. Since the 30 top plate portions 30a come into contact with each other, the bearing bush 40A is sandwiched between the stator core 12 and the upper cover 30 and is securely fixed. At this time, the spigot portion 40d of the bearing bush 40A is loosely inserted into the opening 30c of the top plate portion 30a of the upper cover 30 and the opening 34a of the mounting plate 34, as shown in FIG. Projects from the top surface. Therefore, by using the lead-out portion of the inlay portion 40d, the rotor shaft 22 can be accurately matched with the input portions of various devices when the motor is attached to various devices.

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。   Next, the fixing of the upper cover 30 to the stator 10 will be described. As described above, the quadrilateral upper cover 30 has the top plate portion 30a and the outer frame portion 30b. However, the fixing piece 30d as shown in FIG. 5 is integrated with the outer frame portion 30b corresponding to the four corners of the quadrilateral. And extended downward. As clearly shown in FIG. 6A, a hole 30e is provided near the lower portion of the fixed piece 30d, and a portion below the hole 30e of the fixed piece 30d is a caulking action portion 30f. Two tapered surfaces 30e1 and 30e2 are formed on the inner lower edge of the punch hole 30e so that the center position is lowest. The stator core 12 corresponding to the lower portion of the fixed piece 30d is provided with a concave portion 12e having a square opening on the outer surface. Here, the upper edge of the recess 12e is partly on the tapered surfaces 30e1 and 30e2 of the hole 30e of the fixing piece 30d in a state where the lower end surface of the outer frame portion 30 of the upper cover 30 is in contact with the upper surface of the stator core 12. It is arranged to cross.

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。   When the upper cover 30 is fixed to the stator 10, as described above, after the upper bearing bush 40A is attached to the stator 10, the upper cover 30 is placed on the stator 10 below the outer frame portion 30b. The end surface is arranged in contact with the upper end surface of the stator core 12, and then the central portion of the action portion 30f of each fixing piece 30d located at the four corners of the upper cover 30 is stamped inward from the outside. That is, a part of the action part 30f is deformed and inserted into each of the recesses 12e, and the upper cover 30 is caulked and fixed.

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。   At this time, part of the action portion 30f of the fixed piece 30d enters the concave portion 12e of the stator core 12 to prevent the upper cover 30 from being detached and prevented from falling off. In the case of the structure of the present embodiment, the upper cover is particularly preferable. 30 strong fixations are realized. That is, as can be seen from FIGS. 6A and 6B, the tapered surfaces 30e1 and 30e2 of the lower edge of the punch hole 30e in the fixed piece 30d, that is, the upper edge tapered surface of the action portion 30f is the concave portion 12e of the stator core 12. When the action portion 30f is deformed into the recess 12e, a downward pulling force is generated in the fixed piece 30d as the upper edge tapered surface of the action portion 30f enters the recess 12e. As a result, the upper cover 30 can be pressed against the stator core 12, and the pressing forces act at the four corners of the upper cover 30, and the entire upper cover 30 can be firmly fixed to the stator core 12.

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。   In the stepping motor having the above-described configuration, the step angle that can be rotated by the pulse signal is set to 4.09 °, and the rotation angle is set larger than that of the general 1.8 °. Therefore, it can be rotated at this speed. That is, it can be said that the embodiment is a stepping motor capable of increasing the speed. Since the output of the motor is proportional to the product of the rotation speed and the torque, the output increases as a result of this increase in speed, resulting in increased efficiency.

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。   On the other hand, unlike the conventional stepping motor, metal bearings 42A and 42B are used as bearings for the rotor 20 in the stepping motor described above. Since these types of metal bearings 42A and 42B are so-called sliding bearings, the air gap between the stator and the rotor is set to be slightly larger than the air gap in the case of a ball bearing. In this case, the air gap between the stator and the rotor affects the efficiency of the motor, and the efficiency tends to decrease as the air gap increases. However, in the above embodiment, since the speed is increased and the efficiency is increased by setting the step angle, even if the metal bearings 42A and 42B are used as the bearings, the efficiency decreases. As a result of improving the efficiency only to compensate, a stepping motor that exhibits an efficiency equal to or higher than the conventional case can be obtained.

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。   Here, the stator core 12 is configured by laminating a predetermined number of silicon steel plates, and adopts a method of laminating the silicon steel plates that are press-punched into a predetermined shape one after another by 90 °. As a result, it is possible to obtain the effect of suppressing variation in the permeance vector. That is, since the stator core 12 shown in FIG. 3 has a 90 ° point symmetrical structure, the permeance vector due to a slight difference in the size of the punching die or a difference in the thickness of the silicon steel plate can be obtained by rotating and overlapping the 90 °. This variation can be canceled.

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。   Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the same reference numerals as those described above denote the same or corresponding ones. In FIG. 7, a so-called twin magnet type HB type rotor is adopted as the rotor 20 ′, and the stator 10 ′ is configured in accordance with the axial length of the rotor 20 ′.

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。   That is, the stator 10 ′ is different from the one shown in FIG. 1 in a stator core 12 ′ configured by laminating a plurality of silicon steel plates. The shaft length is formed. In this case as well, by adopting a method in which silicon steel plates that have been punched into a predetermined shape are successively rotated by 90 ° and laminated, variations in permeance vectors can be eliminated and balanced.

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。 The rotor 20 ′ is an HB type rotor configured using a rotor element in which a permanent magnet is sandwiched between a pair of rotor magnetic poles. In this embodiment, two rotor elements are used. It is configured. That is, the rotor 20 ′ includes four rotor magnetic poles 24AX, 24BX, 24BY, and 24AY fixed to the rotor shaft 22 ′ in the axial direction, and between the pair of rotor magnetic poles 24AX and 24BX and 24BY and 24AY. The disk-shaped permanent magnets 26X and 26Y sandwiched between each other and magnetized in the axial direction. Each of these rotor magnetic poles is formed by laminating silicon steel plates and the like, and a plurality (22 in this embodiment) of magnetic teeth 25X and 25Y are provided on the outer periphery of each of the rotor magnetic poles.

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。 The pair of rotor magnetic poles 24AX, 24BX are arranged with a tooth pitch offset by 1/2, and a permanent magnet 26X is sandwiched between them. Similarly, the pair of rotor magnetic poles 24AY, 24BY have a tooth pitch of 1 / The permanent magnets 26Y are sandwiched between the two. The permanent magnets 26X and 26Y are set so that the magnetization directions are opposite to each other. The rotor magnetic poles 24AX and 24BX magnetized by the permanent magnet 26X and the rotor magnetic poles 24AY and 24BY magnetized by the permanent magnet 26Y Among them, the adjacent magnetic poles 24BX and 24BY facing each other are set to have the same polarity. At this time, the tooth positions in the circumferential direction of the adjacent rotor magnetic poles 24BX and 24BY are the same position. The rotor magnetic poles 24AX and 24BX and the permanent magnet 26X constitute a rotor element 28X, and the rotor magnetic poles 24AY and 24BY and the permanent magnet 26Y constitute a rotor element 28Y. Although FIG. 7 shows a state where the rotor elements 28X and 28Y are adjacent to each other without a gap, the rotor elements 28X and 28Y may be adjacent to each other with a slight separation in the axial direction.

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。   The magnetic teeth 25X, 25Y of the rotor magnetic poles 24AX, 24AY, 24BX, 24BY of the rotor elements 28X, 28Y are opposed to the inductor teeth of the main poles of the stator 10 'in the radial direction via air gaps. To do. A rotor 20 ′ in which two rotor elements 28X and 28Y are supported by a common rotor shaft 22 ′ is a metal of bearing bushes 40A and 40B in which the rotor shaft 22 ′ is provided on both axial sides of the stator 10 ′. By being supported by the bearings 42A and 42B, the bearings 42A and 42B are rotatably supported. As in the case of the first embodiment, the bearing bushes 40A and 40B are attached to the stator 10 'by fixing the upper cover 30 and the lower cover 32 to the stator 10'.

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。   Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

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。   The two-phase hybrid electric rotating machine according to the present invention is capable of high-speed rotation, achieves high efficiency, and can reduce the cost by adopting a metal bearing. As a stepping motor, a copying machine that is an OA machine, It is possible to provide an inexpensive, high-speed, high-torque, low-vibration rotating electrical machine for printer applications, which is expected to make a significant industrial contribution. In addition, application to medical equipment, FA equipment, robots, amusement machines, and housing equipment is also highly expected.

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
10, 10 ': Stator 12, 12': Stator core 12b: Main pole 12c: Inductor teeth 14: Winding 20, 20 ': Rotor 22, 22': Rotor shafts 24A, 24B, 24AX, 24BX 24AY, 24BY: Rotor magnetic poles 25, 25X, 25Y: Magnetic teeth 26, 26X, 26Y: Permanent magnets 28, 28X, 28Y: Rotor element 30: Upper cover 32: Lower cover 40A, 40B: Bearing bushes 42A, 42B : Metal bearing

Claims (7)

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いることを特徴とする2相ハイブリッド型回転電機。
A substantially annular core back portion, and a stator core comprising a plurality of main poles formed radially inwardly projecting from the core back portion and having a plurality of inductor teeth formed at respective tips; A stator including two-phase windings wound around each main pole of the child core;
A pair of rotor magnetic poles made of a magnetic material, and a permanent magnet sandwiched between the rotor magnetic poles and magnetized in the axial direction, provided rotatably on the stator via an air gap; A rotor configured to support a rotor element consisting of
A plurality of magnetic teeth are formed at an equal pitch on the outer peripheral surface of each rotor magnetic pole, and the pair of rotor magnetic poles are arranged with their magnetic teeth shifted by 1/2 pitch in the circumferential direction. Phase hybrid type rotating electric machine,
A two-phase hybrid rotary electric machine characterized in that a step angle of the rotor is set to 4.09 ° and a metal bearing is used as a bearing for supporting the rotor shaft of the rotor.
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。 2. The rotor according to claim 1, wherein two sets of the rotor elements are provided on a common rotor shaft, and adjacent rotor magnetic poles of the two rotor elements have the same magnetic tooth position in the circumferential direction. A two-phase hybrid rotating electric machine characterized by being magnetized with the same polarity. 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。 3. The stator core according to claim 1, wherein the stator core of the stator has eight main poles at equal intervals in the circumferential direction, and each main pole has three inductor teeth at equal intervals and the center of the main pole. A two-phase hybrid rotating electric machine characterized by being arranged symmetrically with respect to a line. 請求項3において、前記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ことを特徴とする2相ハイブリッド型回転電機。 4. The two-phase hybrid rotating electric machine according to claim 3, wherein the stator core is configured by rotating and laminating magnetic iron plates by 90 ° for each sheet. 請求項3において、前記回転子は、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ことを特徴とする2相ハイブリッド型回転電機。 4. The two-phase hybrid rotating electric machine according to claim 3, wherein the rotor is set to a 44-pole configuration by setting the number of magnetic teeth of the rotor magnetic poles to 22. 請求項1〜5のいずれかにおいて、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ていることを特徴とする2相ハイブリッド型回転電機。 6. The two-phase structure according to claim 1, wherein a resin bearing holding member that holds the metal bearing is attached to the cover member that is positioned on both sides in the axial direction of the stator. Hybrid rotating electric machine. 請求項6において、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。   7. The two-phase hybrid rotation according to claim 6, wherein a common member is used on both sides in the axial direction for the bearing holding member held by each of the cover members and the metal bearing held by the both cover members. Electric.
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