專利名稱：混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括將多相的繞組纏繞于作為繞組極的多個主極而形成的定子和將永久磁鐵夾持在一對轉(zhuǎn)子磁極間而構(gòu)成的混合型轉(zhuǎn)子的步進(jìn)馬達(dá)等混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
背景技術(shù)：
在多用于復(fù)印機(jī)和打印機(jī)等OA設(shè)備的步進(jìn)馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，要求小型且廉價、高速高轉(zhuǎn)矩、低振動旋轉(zhuǎn)。OA設(shè)備處于小型化、低成本化、高速化、低振動化的趨勢，且對其驅(qū)動馬達(dá)也同樣有小型化、低成本化、高速化、低振動化的要求，而混合型步進(jìn)馬達(dá)為滿足該要求的方法之一。
一種混合型步進(jìn)馬達(dá)，其轉(zhuǎn)子由兩個圓板狀的轉(zhuǎn)子磁極(轉(zhuǎn)子鐵芯)和設(shè)置在其間且被軸向磁化的永久磁鐵構(gòu)成，所述轉(zhuǎn)子安裝于旋轉(zhuǎn)軸，并且在設(shè)置于轉(zhuǎn)子外側(cè)并將該轉(zhuǎn)子包圍的定子鐵芯的軸向兩側(cè)分別設(shè)置殼體，通過分別保持在殼體的軸承，旋轉(zhuǎn)軸被支撐為可自由旋轉(zhuǎn)。在定子鐵芯以向內(nèi)側(cè)突出的形式形成多個主極，并將繞組纏繞于該主極，通過借助驅(qū)動電路控制對繞組的通電，能夠在轉(zhuǎn)子獲得所需的旋轉(zhuǎn)。在此，在定子鐵芯的各主極的末端形成多個感應(yīng)齒，并且在轉(zhuǎn)子的各轉(zhuǎn)子磁極的外周面形成多個磁齒，使其與定子的感應(yīng)齒對置。在上述混合型步進(jìn)馬達(dá)中，在任意的定子主極，其感應(yīng)齒與轉(zhuǎn)子的一轉(zhuǎn)子磁極的磁齒正好對置時，以另一轉(zhuǎn)子鐵芯的磁齒相對于感應(yīng)齒錯位轉(zhuǎn)子磁齒的齒距的1/2為必要條件。因此，與以往相比，將轉(zhuǎn)子的一對轉(zhuǎn)子磁極配置為僅錯位磁齒的1/2齒距。以前，由于為了使夾持轉(zhuǎn)子的永久磁鐵的兩個轉(zhuǎn)子磁極的磁齒間具有磁齒齒距的1/2的錯位角，而在轉(zhuǎn)子的組裝制作時使用專用的保持具從外部保持轉(zhuǎn)子磁齒和轉(zhuǎn)子磁極，因此無法高精度地限制轉(zhuǎn)子磁極間的磁齒的錯位角，特別是在尺寸小的混合型步進(jìn)馬達(dá)中，這個問題更加突出，且存在轉(zhuǎn)矩偏差、轉(zhuǎn)矩降低以及角度精度降低等問題。

發(fā)明內(nèi)容
在根據(jù)本發(fā)明的混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式中，針對上述問題點(diǎn)，在夾持轉(zhuǎn)子的永久磁鐵的兩個轉(zhuǎn)子磁極的磁齒間通過簡單的結(jié)構(gòu)獲得磁齒齒距的1/2的錯位角。在本發(fā)明中，包括具有定子鐵芯和多相繞組的定子以及具有轉(zhuǎn)子元件的轉(zhuǎn)子。其中，所述定子鐵芯由環(huán)狀鐵芯背部和從該鐵芯背部呈放射狀突出而形成且在各末端形成多個感應(yīng)齒的多個主極構(gòu)成，所述多相繞組纏繞于該定子鐵芯的各個主極，所述轉(zhuǎn)子元件由被設(shè)置為相對于該定子在徑向隔著氣隙且可自由旋轉(zhuǎn)且由磁性材料形成的一對環(huán)狀的轉(zhuǎn)子磁極以及被該兩轉(zhuǎn)子磁極夾持且被軸向磁化的永久磁鐵構(gòu)成，在一對轉(zhuǎn)子磁極，在與定子對置的外周或者內(nèi)周以等齒距T形成規(guī)定數(shù)量的磁齒，并且以各磁齒相互錯位T/2的方式配置一對轉(zhuǎn)子磁極。而且,在一對轉(zhuǎn)子磁極的內(nèi)周或者外周,相對于該轉(zhuǎn)子磁極的磁齒，設(shè)置處于規(guī)定的位置關(guān)系的切口部，并且使一對轉(zhuǎn)子磁極中的一轉(zhuǎn)子磁極的切口部和相對于這一轉(zhuǎn)子磁極表里相反的另一轉(zhuǎn)子磁極的切口部在軸向吻合，在一轉(zhuǎn)子磁極的各磁齒和另一轉(zhuǎn)子磁極的各磁齒沿周向形成T/2的相位差。在這樣的本發(fā)明的混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，將設(shè)置于一對轉(zhuǎn)子磁極的內(nèi)周或者外周的切口部設(shè)定于相對于任意的基準(zhǔn)位置錯位T/4的位置，使各切口部在軸向吻合地配置兩個轉(zhuǎn)子磁極，以使一對轉(zhuǎn)子磁極中的一轉(zhuǎn)子磁極的切口部相對于基準(zhǔn)位置的磁齒向旋轉(zhuǎn)方向的一方錯位T/4，相對于該轉(zhuǎn)子磁極表里相反的另一轉(zhuǎn)子磁極的切口部相對于基準(zhǔn)位置的磁齒向旋轉(zhuǎn)方向的另一方錯位T/4。并且，在上述的本發(fā)明的混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，在一對轉(zhuǎn)子磁極的內(nèi)周或者外周設(shè)置第I、第2切口部，當(dāng)m為I以上的整數(shù)時，能夠?qū)汕锌诓颗渲迷谙鄬τ谝?guī)定數(shù)量的磁齒的齒距T錯位(mT + T/2)的位置，并且能夠在使一對轉(zhuǎn)子磁極中的一轉(zhuǎn)子磁極的第I切口部和另一轉(zhuǎn)子磁極的第2切口部在軸向吻合的狀態(tài)下進(jìn)行配置，所述另一轉(zhuǎn)子磁極配置成與該一轉(zhuǎn)子磁極為表里相反的關(guān)系。 根據(jù)本發(fā)明的混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，由于通過使一對轉(zhuǎn)子磁極中的一轉(zhuǎn)子磁極的切口部和相對于該一轉(zhuǎn)子磁極表里相反的另一轉(zhuǎn)子磁極的切口部在軸向吻合，能夠在一轉(zhuǎn)子磁極的各磁齒和另一轉(zhuǎn)子磁極的磁齒沿周向形成T/2的相位差，因此能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)使轉(zhuǎn)子非常易于組裝。特別是，如果將設(shè)置于一對轉(zhuǎn)子磁極的內(nèi)周或者外周的切口部設(shè)定在相對于任意的基準(zhǔn)位置錯位T/4的位置的話，由于通過以各切口部在軸向吻合的方式配置構(gòu)成轉(zhuǎn)子元件的一對轉(zhuǎn)子磁極，兩轉(zhuǎn)子磁極的各基準(zhǔn)位置從切口部向旋轉(zhuǎn)方向的一方和另一方各錯位轉(zhuǎn)子磁齒的齒距的1/4，所以兩轉(zhuǎn)子磁極的各基準(zhǔn)位置變成相互錯位1/2齒距，結(jié)果是各磁齒相互錯位1/2齒距。因此，僅使兩轉(zhuǎn)子磁極的各切口部在軸向吻合即可使兩者的磁齒錯位1/2齒距。并且，在本發(fā)明的混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，在一對轉(zhuǎn)子磁極的內(nèi)周或者外周設(shè)置第I、第2切口部，將兩切口部配置在相對于規(guī)定數(shù)量的磁齒的齒距T錯位(mT + T / 2)的位置的情況下，通過使一轉(zhuǎn)子磁極的第I切口部和配置成與該一轉(zhuǎn)子磁極為表里相反的關(guān)系的另一轉(zhuǎn)子磁極的第2切口部在軸向吻合，能夠形成使兩轉(zhuǎn)子磁極的各磁齒相互錯位T/2的結(jié)構(gòu)，從而能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)，使轉(zhuǎn)子非常易于組裝。


圖I為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的混合型步進(jìn)馬達(dá)的剖面主視圖。圖2為示出圖I的定子和轉(zhuǎn)子的關(guān)系的俯視圖。圖3為示出圖I的轉(zhuǎn)子磁極的俯視圖。圖4為示出圖I中的一對轉(zhuǎn)子磁極的一部分的俯視圖。圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的混合型步進(jìn)馬達(dá)的剖面主視圖。圖6為示出圖5中的轉(zhuǎn)子磁極的一部分的俯視圖。圖7為示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的混合型步進(jìn)馬達(dá)的剖面主視圖。圖8為示出圖7的轉(zhuǎn)子磁極的俯視圖。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施方式圖I示出作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的內(nèi)轉(zhuǎn)子型的混合(HB)型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的二相HB型步進(jìn)馬達(dá)。并且，圖2是從軸向看到的在該步進(jìn)馬達(dá)中將八主極機(jī)的定子和HB型轉(zhuǎn)子組合后的圖。雖然在圖2中省略了繞組的圖示，但是在作為八主極的繞組極的頭部分別纏繞繞組，并且將纏繞于彼此隔著一個的四個主極的繞組連結(jié)而形成一相序分量，利用剩余的四個主極形成另一相序分量，整體形成兩相繞組。定子為采用了不產(chǎn)生不平衡電磁力且高速性良好的八主極結(jié)構(gòu)的例子。定子10由定子鐵芯12和兩相繞組14構(gòu)成，其中，所述定子鐵芯12由外形為大致四邊形的環(huán)狀的鐵芯背部12a和從該鐵芯背部12a呈放射狀向內(nèi)側(cè)突出設(shè)置且在周向等間隔排列的八個主極12b構(gòu)成，所述兩相的繞組14纏繞于各主極12b。在作為繞組極的各主極12b的末端突出設(shè)置多個(例如六個)感應(yīng)齒12c。定子鐵芯12通過層壓多張硅鋼板(薄 板)而構(gòu)成。由于上述定子鐵芯12呈每90度旋轉(zhuǎn)對稱狀地構(gòu)成，所以能夠?qū)⒐桎摪逡来涡D(zhuǎn)90度后將其層壓而構(gòu)成。如果使轉(zhuǎn)子磁極每旋轉(zhuǎn)90度后層壓而構(gòu)成的話，能夠消除在構(gòu)成薄板的硅鋼板帶鋼的壓延方向和其直角方向產(chǎn)生的磁導(dǎo)率的差，此外在薄板自身的壓延方向和其直角方向的各位置產(chǎn)生的厚度差的累積得以緩和，從而可以獲得在周向尺寸精度和磁性特性方面沒有偏差的定子鐵芯。該兩相定子10，由配置在圖2中的定子鐵芯12的垂直軸線和水平軸線相互正交的兩條線上的四個主極12b、即每隔90度配置的四個主極12b構(gòu)成一相序分量(A相/C相)，由剩余的四個相互隔開90度的機(jī)械角且從一相序分量主極隔開45度的機(jī)械角而配置的主極12b形成二相序分量(B相/D相)。在各相中，每隔90度的四個主極12b在向繞組14通電時被勵磁為相互異極。在所述定子10的軸向兩側(cè)固定支架16A/16B，通過分別被其保持的軸承18A/18B，配置在定子鐵芯12的內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子20的旋轉(zhuǎn)軸22被支撐為相對于定子10可自由旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子20由在軸向間隔開地固定在旋轉(zhuǎn)軸22的一對圓盤狀的轉(zhuǎn)子磁極24/26和夾持在該轉(zhuǎn)子磁極24/26之間并且被軸向磁化的圓環(huán)狀的永久磁鐵28構(gòu)成。通過一對轉(zhuǎn)子磁極24/26將旋轉(zhuǎn)軸22結(jié)合于各中心孔24a/26a，而將它們固定為一體。兩轉(zhuǎn)子磁極24/26通過層壓各硅鋼板(薄板)而構(gòu)成，且在各外周等齒距地設(shè)置多(N r = 4 n)個(n為I以上的整數(shù))磁齒24b/26b。一對轉(zhuǎn)子磁極24/26被配置為相對于各個磁齒24b/26b的齒距T相互錯位1/2。圖3以及圖4簡易示出圖I以及圖2中的轉(zhuǎn)子磁極24/26的一部分，雖然各個中心孔24a/26a的大小和磁齒24b/26b的個數(shù)與圖I以及圖2所示多少有些不同，但這是為了容易理解。圖3更明確地示出，使兩個切口部24c配置在180度旋轉(zhuǎn)對稱位置地形成在轉(zhuǎn)子磁極24的中心孔24a。該切口部24c在磁齒24b的齒距為T時分別形成于從特定的磁齒24b的中心位置向逆時針方向僅錯位T/4的位置。為方便起見，圖3示出一轉(zhuǎn)子磁極24，但是另一轉(zhuǎn)子磁極26也同樣，使兩個切口部26c配置于180度旋轉(zhuǎn)對稱位置地形成在該中心孔26a，其相對于磁齒26b的齒距T分別形成于從特定的磁齒26b的中心位置向逆時針方向僅錯位T/4的位置。在此，另一轉(zhuǎn)子磁極26在其表里相反的狀態(tài)下被組裝，因此，在另一轉(zhuǎn)子磁極26中，中心孔26a的切口部26c從特定的磁極26b的中心位置向順時針方向僅錯位1/4齒距T。
而且，這樣的結(jié)構(gòu)的一對轉(zhuǎn)子磁極24/26如圖4所示，在使各切口部24c/26c在軸向吻合的狀態(tài)下結(jié)合于旋轉(zhuǎn)軸22。因此，一轉(zhuǎn)子磁極24的各磁齒24b與另一轉(zhuǎn)子磁極26的各磁極26b形成相互僅錯位1/2齒距T的關(guān)系。因此，利用一對轉(zhuǎn)子磁極24/26和被夾持在其間的永久磁鐵28組裝轉(zhuǎn)子20時，只要兩轉(zhuǎn)子磁極24/26的各切口部24c/26c形成在軸向吻合的位置關(guān)系，即可簡便地完成所期望的結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子20。
在此，在上述實(shí)施方式中，關(guān)于定子鐵芯12，說明了每旋轉(zhuǎn)90度后層壓硅鋼板的結(jié)構(gòu)，但是，在轉(zhuǎn)子元件的一對轉(zhuǎn)子磁極的磁齒為4n個(n為I以上的整數(shù))并且在該轉(zhuǎn)子磁極均勻地配置四個切口部時，能夠在將構(gòu)成各轉(zhuǎn)子磁極的多個薄板依次旋轉(zhuǎn)90度后的狀態(tài)下進(jìn)行層壓。當(dāng)然，并不限定于此，旋轉(zhuǎn)層壓的旋轉(zhuǎn)角度可以根據(jù)轉(zhuǎn)子的凸極數(shù)等規(guī)格進(jìn)行適當(dāng)選擇。第2實(shí)施方式接下來，利用圖5以及圖6對本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖5示出三相HB型步進(jìn)馬達(dá)的剖面結(jié)構(gòu)，與前述的實(shí)施方式的情況相同，支架40A/40B分別配置于定子30的上下，通過分別被支架40A/40B保持的軸承42A/42B，配置于定子30的內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子50的旋轉(zhuǎn)軸52被支撐為可自由旋轉(zhuǎn)。定子30具有例如圓環(huán)狀的背軛和定子鐵芯32，其中所述定子鐵芯32由從所述背軛呈放射狀地向內(nèi)側(cè)突出設(shè)置且在周向等間隔排列的多個主極構(gòu)成，三相的繞組纏繞于各主極。多個感應(yīng)齒突出設(shè)置于作為繞組極的各主極的末端。定子鐵芯32通過層壓多張硅鋼板而構(gòu)成。轉(zhuǎn)子50由在軸向間隔開地固定于中空管狀的旋轉(zhuǎn)軸52的一對轉(zhuǎn)子磁極54/56、和夾持在該轉(zhuǎn)子磁極54/56之間且被軸向磁化的圓盤狀的永久磁鐵58構(gòu)成。一對轉(zhuǎn)子磁極54/56通過分別層壓規(guī)定張數(shù)的硅鋼板(薄板)而構(gòu)成，如圖6所示，在一轉(zhuǎn)子磁極54形成與旋轉(zhuǎn)軸52嵌合的中心孔54a的同時，在其外周以等齒距設(shè)置多(N r = 4 n)個(n為I以上的整數(shù))磁齒54b，另一轉(zhuǎn)子磁極56也同樣具有中心孔，并在外周以等齒距設(shè)置多個磁齒。一對轉(zhuǎn)子磁極54/56相對于各磁齒的齒距T相互錯位1/2地配置。在此，如圖6所示，四個半圓狀的切口部54c等間隔即每隔90度地形成在一轉(zhuǎn)子磁極54的中心孔54a。當(dāng)各磁齒54b的齒距為T時，各切口部54c配置在相對于穿過在周向最接近切口部54c的磁齒54b的周向中心和轉(zhuǎn)子磁極54的中心的直線錯位T/4的角度位置。同樣地，在另一個轉(zhuǎn)子磁極56，四個切口部也是等間隔地形成于其中心孔，各角度位置被設(shè)定為相對于成為基準(zhǔn)的磁齒僅錯位T/4。并且,在旋轉(zhuǎn)軸52的與兩轉(zhuǎn)子磁極54/56相對應(yīng)的外周面，形成與各轉(zhuǎn)子磁極54/56的切口部54c對置的軸向長的半圓狀的凹槽52a,并且其在周向被等間隔地配置在四個位置。而且，兩轉(zhuǎn)子磁極54/56在將任何一方設(shè)為表里相反的狀態(tài)下，使各切口部處于軸向吻合的位置關(guān)系，且在其兩者間夾持永久磁鐵58，并被嵌合于旋轉(zhuǎn)軸52。并且，兩轉(zhuǎn)子磁極54/56的切口部和旋轉(zhuǎn)軸52的凹槽52a處于相對的位置關(guān)系，在由該兩者形成的軸向孔中嵌入銷60，由此，兩轉(zhuǎn)子磁極54/56相對于旋轉(zhuǎn)軸52而結(jié)合。此時，由于兩轉(zhuǎn)子磁極54/56在其中一方呈表里相反的狀態(tài)下處于各切口部相吻合的位置關(guān)系,所以各磁齒相互錯位1/2齒距T，兩轉(zhuǎn)子磁極54/56相互間的位置對準(zhǔn)則變得非常簡單。另外,在上述實(shí)施方式中，各轉(zhuǎn)子磁極54/56中，在各磁齒之間嵌入輔助磁鐵62。該輔助磁鐵62為軸向長的棒狀磁鐵，并且使粘結(jié)劑不從磁齒向外周溢出地利用粘結(jié)劑固定于各磁齒間。輔助磁鐵62在徑向即厚度方向被磁化,并被設(shè)定為極性與被所述永久磁鐵58磁化的轉(zhuǎn)子磁極54/56的磁齒相反的磁極朝向外表面。由此,各轉(zhuǎn)子磁極54/56的磁齒的磁力增加，從而能夠得到高轉(zhuǎn)距。并且，在上述實(shí)施方式中，示出了由一對轉(zhuǎn)子磁極和被其夾持的永久磁鐵構(gòu)成轉(zhuǎn)子元件、并將其結(jié)合于旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)而形成轉(zhuǎn)子的情況，但是也可以具有多個由一對轉(zhuǎn)子磁極和被其夾持的永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子元件、并將其結(jié)合于共同的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)而構(gòu)成轉(zhuǎn)子。這種情況下，多個轉(zhuǎn)子元件中，相鄰的轉(zhuǎn)子元件的各永久磁鐵的磁化方向互相相反，并且鄰接的轉(zhuǎn)子磁極處于各磁齒的周向位置在軸向吻合的位置關(guān)系。第3實(shí)施方式接下來，利用圖7以及圖8對本發(fā)明的第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。上述的第I以及第2實(shí)施方式都是內(nèi)轉(zhuǎn)子型的HB型步進(jìn)馬達(dá)的例子，但是此第3實(shí)施方式則示出適用于外 轉(zhuǎn)子型的HB型步進(jìn)馬達(dá)。定子72固定于中空圓筒狀的固定軸70。該定子72具有通過螺紋固定而固定于固定軸70的中腹部外周面的定子鐵芯74、以及纏繞于該定子鐵芯74的繞組76。定子鐵芯74由圓環(huán)狀的背軛和從該背軛呈放射狀地向外側(cè)突出設(shè)置且在周向等間隔排列的多個主極構(gòu)成，三相的繞組76纏繞于各主極。多個感應(yīng)齒設(shè)置在作為繞組極的各主極的末端。定子鐵芯74通過層壓多張硅鋼板而構(gòu)成。在三相的繞組76的端部連接導(dǎo)線78，所述導(dǎo)線78被導(dǎo)向至固定軸70內(nèi)，并通過固定軸70內(nèi)部與控制電路(未圖示)連接。內(nèi)置有定子72的旋轉(zhuǎn)體80利用一對軸承82A/82B被固定軸70支撐為可自由旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)體80由覆蓋定子72的下側(cè)且被軸承82B支撐的旋轉(zhuǎn)基底部84、覆蓋定子72的上側(cè)且被軸承82A支撐的旋轉(zhuǎn)外罩部86、以及連結(jié)在旋轉(zhuǎn)基底部84以及旋轉(zhuǎn)外罩部86的外周部間且隔著氣隙與定子72在徑向?qū)χ玫霓D(zhuǎn)子88構(gòu)成。轉(zhuǎn)子88由在軸向間隔開地固定于大致圓筒狀的轉(zhuǎn)子外殼90的內(nèi)側(cè)的一對轉(zhuǎn)子磁極92/94、和被夾持在該轉(zhuǎn)子磁極92/94間且被軸向磁化的圓盤狀的永久磁鐵96構(gòu)成。一對轉(zhuǎn)子磁極92/94分別通過層壓規(guī)定張數(shù)的硅鋼板(薄板)而構(gòu)成，如圖8所示，轉(zhuǎn)子磁極92/94的外周面92a/94a成為與轉(zhuǎn)子外殼90的內(nèi)周面嵌合的嵌合面，且在轉(zhuǎn)子磁極92/94的內(nèi)周以等齒距設(shè)置多(N r = 4 n ,例如200)個(n為I以上的整數(shù))磁齒92b/94b。在一對轉(zhuǎn)子磁極92/94的各外周，在每隔60度的等間隔的位置分別形成螺絲導(dǎo)向槽92c/94c，在其與轉(zhuǎn)子外殼90之間形成的螺絲導(dǎo)向孔內(nèi)插入連接旋轉(zhuǎn)基底部84和旋轉(zhuǎn)外罩部86的螺絲，將旋轉(zhuǎn)基底部84/旋轉(zhuǎn)外罩部86以及轉(zhuǎn)子88合為一體從而構(gòu)成旋轉(zhuǎn)體80。在一對轉(zhuǎn)子磁極92/94的各外周，進(jìn)一步說，在大致180度的旋轉(zhuǎn)對稱位置形成第I切口部92(^/944以及第2切口部92d2/94d2。第I切口部92(^/94(^被配置為與轉(zhuǎn)子磁極92/94的內(nèi)周的磁齒92b/94b的基準(zhǔn)位置一致，第2切口部92d2/94d2被配置在從轉(zhuǎn)子磁極92/94的磁齒92b/94b的基準(zhǔn)位置錯位1/2磁極92/94的齒距T的位置。也就是說，第I切口部92(^/944以及第2切口部92d2/94d2被配置成形成m T + T / 2的相位差地。m為I以上的整數(shù)。而且，一對轉(zhuǎn)子磁極92/94在相對于其中一個使另一個表里相反后，使轉(zhuǎn)子磁極92 (94)的第I切口部92屯(94屯)和轉(zhuǎn)子磁極94 (92)的第2切口部94d2 (92d2)在軸向吻合地配置，并將磁鐵96夾進(jìn)兩者之間而固定于轉(zhuǎn)子外殼90。因此，兩轉(zhuǎn)子磁極92/94成為各磁齒92b/94b互相僅錯位T/2的位置關(guān)系。在此，在上述實(shí)施方式中，例如如圖8所示，在第I切口部92(1/94(^的附近設(shè)置對準(zhǔn)標(biāo)記92e/94e。雖然該對準(zhǔn)標(biāo)記92e/94e在層壓多張硅鋼板(薄板)而構(gòu)成轉(zhuǎn)子磁極92/94時用于對準(zhǔn)層壓位置，但是通過將該對準(zhǔn)標(biāo)記92e/94e作為記號，能夠識別兩轉(zhuǎn)子磁極92/94的正確位置關(guān)系。也就是說，對準(zhǔn)標(biāo)記92e/94e形成在相對于第I切口部92(^/94(^在旋轉(zhuǎn)方向偏離15度的位置時，使兩轉(zhuǎn)子磁極92/94相互表里相反后，使轉(zhuǎn)子磁極92 (94)的第I切口部92屯(94屯)和轉(zhuǎn)子磁極94 (92)的第2切口部94d2 (92d2)在軸向吻合的話，一轉(zhuǎn)子磁極92的對準(zhǔn)標(biāo)記92e和另一轉(zhuǎn)子磁極94的對準(zhǔn)標(biāo)記94e被配置成具有150度的相位差。因此，通過這些對準(zhǔn)標(biāo)記92e/94e的位置關(guān)系可以識別兩轉(zhuǎn)子磁極92/94是否被正確地組合。
以上，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施方式，在其權(quán)利要求書所記載的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變形、變更。
權(quán)利要求
1.一種混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括 定子，其具有定子鐵芯和多相繞組，其中，所述定子鐵芯由環(huán)狀鐵芯背部以及從所述鐵芯背部呈放射狀地突出形成且在各末端形成多個感應(yīng)齒而形成的多個主極構(gòu)成，所述多相繞組纏繞于該定子鐵芯的各所述主極； 轉(zhuǎn)子，其具有轉(zhuǎn)子元件，所述轉(zhuǎn)子元件由一對環(huán)狀的轉(zhuǎn)子磁極和環(huán)狀的永久磁鐵構(gòu)成，其中，該一對環(huán)狀的轉(zhuǎn)子磁極被設(shè)置為相對于所述定子在徑向隔著氣隙且可自由旋轉(zhuǎn)，并且由磁性材料形成，該環(huán)狀的永久磁鐵被所述一對轉(zhuǎn)子磁極夾持且被軸向磁化， 所述一對轉(zhuǎn)子磁極在與所述定子對置的外周或者內(nèi)周以等齒距T形成有規(guī)定個數(shù)的磁齒， 所述一對轉(zhuǎn)子磁極被配置為各磁齒相互錯位T/2， 在所述一對轉(zhuǎn)子磁極的內(nèi)周或外周設(shè)置有相對于所述轉(zhuǎn)子磁極的磁齒處于規(guī)定的位置關(guān)系的切口部， 使所述一對轉(zhuǎn)子磁極中的一轉(zhuǎn)子磁極的所述切口部和相對于所述一轉(zhuǎn)子磁極表里相反的另一轉(zhuǎn)子磁極的所述切口部在軸向吻合，一轉(zhuǎn)子磁極的各磁齒和另一轉(zhuǎn)子磁極的各磁齒沿周向形成T/2的相位差。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中， 形成于所述一對轉(zhuǎn)子磁極的內(nèi)周或外周的切口部被設(shè)定在相對于所述任意的基準(zhǔn)位置錯位T/4的位置， 所述一對轉(zhuǎn)子磁極中的一轉(zhuǎn)子磁極的所述切口部相對于基準(zhǔn)位置的磁齒向旋轉(zhuǎn)方向的一方錯位T/4，相對于所述一轉(zhuǎn)子磁極表里相反的另一轉(zhuǎn)子磁極的所述切口部相對于基準(zhǔn)位置的磁齒向旋轉(zhuǎn)方向的另一方錯位T/4，所述一對轉(zhuǎn)子磁極被配置為各切口部在軸向吻合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中， 所述轉(zhuǎn)子元件的一對轉(zhuǎn)子磁極的磁齒為偶數(shù)個，在所述兩個轉(zhuǎn)子磁極分別均勻地配置有兩個以上且為偶數(shù)個的切口部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中， 所述轉(zhuǎn)子元件的一對轉(zhuǎn)子磁極分別通過層壓多張薄板而構(gòu)成，且在所述各薄板，通過沖裁形成規(guī)定數(shù)量的磁齒和切口部，并在通過使各切口部吻合地層壓規(guī)定張數(shù)的所述薄板而構(gòu)成轉(zhuǎn)子磁極的同時，一轉(zhuǎn)子磁極與另一轉(zhuǎn)子磁極在互相表里相反的狀態(tài)下被配置為使所述切口部在軸向吻合。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中， 在所述轉(zhuǎn)子設(shè)置有嵌合于所述轉(zhuǎn)子元件的內(nèi)周或外周并與所述轉(zhuǎn)子元件成為一體而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部件，在所述旋轉(zhuǎn)部件的各轉(zhuǎn)子磁極所嵌合的周面，對應(yīng)于所述切口部形成有凹槽，將銷嵌入由所述凹槽和與所述凹槽對應(yīng)的所述切口部形成的軸向孔中，從而所述轉(zhuǎn)子磁極與所述旋轉(zhuǎn)部件相結(jié)合。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中， 所述轉(zhuǎn)子同心狀并且一體地具有多組所述轉(zhuǎn)子元件，多組轉(zhuǎn)子元件中相鄰的兩個轉(zhuǎn)子元件被配置為各所述永久磁鐵的磁化方向相反，并且在相鄰的兩個轉(zhuǎn)子元件中，鄰接的轉(zhuǎn)子磁極的磁齒的周向位置在軸向一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中， 在所述一對轉(zhuǎn)子磁極的內(nèi)周或者外周設(shè)置有第I/第2切口部，設(shè)m為I以上的整數(shù)時，所述第I/第2切口部被配置在相對于所述規(guī)定數(shù)量的磁齒的齒距T錯位(mT + T/2)的位置， 所述一對轉(zhuǎn)子磁極在使一轉(zhuǎn)子磁極的第I切口部和另一轉(zhuǎn)子磁極的第2切口部在軸向吻合的狀態(tài)下配置，所述另一轉(zhuǎn)子磁極被配置成與所述一轉(zhuǎn)子磁極為表里相反的關(guān)系。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中， 所述一對轉(zhuǎn)子磁極的第I/第2切口部配置在180°旋轉(zhuǎn)對稱位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中， 在所述一對轉(zhuǎn)子磁極形成有可識別第I切口部或第2切口部的標(biāo)記。
全文摘要
一種混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，目的是在夾持轉(zhuǎn)子的永久磁鐵的兩個轉(zhuǎn)子磁極的磁齒間通過簡單的結(jié)構(gòu)獲得磁齒齒距T的1/2的錯位角。本發(fā)明，在規(guī)定個數(shù)的磁齒以等齒距T形成在與定子對置的外周或內(nèi)周的轉(zhuǎn)子元件的一對轉(zhuǎn)子磁極中，在該一對轉(zhuǎn)子磁極的內(nèi)周或外周，相對于該轉(zhuǎn)子磁極的磁齒設(shè)置處于規(guī)定的位置關(guān)系的切口部，并且使一對轉(zhuǎn)子磁極中的一轉(zhuǎn)子磁極的切口部和相對于這一轉(zhuǎn)子磁極表里相反的另一轉(zhuǎn)子磁極的切口部在軸向吻合，在一轉(zhuǎn)子磁極的各磁齒和另一轉(zhuǎn)子磁極的磁齒沿周向形成T/2的相位差。
文檔編號H02K37/14GK102957298SQ20121030636
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月27日
發(fā)明者阮成忠, 菊地范芳 申請人:日本電產(chǎn)伺服有限公司