[发明专利]混合式永磁旋转电机及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在处理传真机、喷墨打印机、激光打印机或者复印机等的图像的OA设备中使用的混合式(以下简记为HB)永磁旋转电机及其制造方法。 

背景技术

图14、图15表示现有技术的2相HB型步进电动机，图14是纵断面，图15是表示转子铁芯和定子铁芯的关系的正面图。该步进电动机100具有定子110和转子130，定子110具有2相8主极的定子铁芯111，转子130被固定在转动自如地支持在该定子的内部的旋转轴120上。定子110通过从轴方向的两侧用非磁性体形成的支架112、113夹持叠层硅钢板形成的定子铁芯111而构成，在形成在定子铁芯111上的各主极111a上，卷绕被卷绕在线圈架115上的励磁用线圈114。在定子铁芯111上，如图15所示，8个主极朝向内周侧配置成放射状，在各主极111a的尖端上，分别形成多个感应器111b。 

转子130用一对转子铁芯131、132夹持在轴方向磁化了的圆板状的永久磁铁133构成。在一方的转子铁芯131的周围如图15所示形成多个小齿130a。在另一方的转子铁芯132上也形成相同数目的小齿。各转子铁芯131、132相互偏离1/2齿距而固定在转动轴120上。此外，121、122是轴承。 

此外，在定子铁芯111的8个主极111a上，如在图15中用A相、B相、A’相、B’相所示那样，在每隔1个的4个上卷绕未图示的1相数量的线圈。在这一场合，由于位于180度相反位置处的主极构成为励磁电流成为相同极性，所以作为径向的法线方向的吸引力始终被抵销，仅出现转子外周的切线方向的转矩成分。 

但是，在上述的现有技术的构造(全主极构造)中，定子的主极数目多，制造成本高。因此，当把定子作为省主极构造(半主极构造)而取4主极时，例如在把转子铁芯131作为N极性向上侧引出的场合，转子铁芯132作为S极性向下侧引出，发生由于径向吸引力引起的不平衡电磁力，发生由于所谓侧拉 引起的力偶，而产生振动或者噪音，定位精度也恶化。 

另一方面，在美国专利6781260号公报中，公开了4主极的振动小、转矩大的省主极(半主极)构造的步进电动机。在该公报中公开的电动机构造中，在卷绕了线圈的定子内，准备两组用一对转子铁芯夹持环状地在其平面上单极充磁了的永久磁铁的转子单元，以电动机轴为芯使得永久磁铁的充磁磁极的同极相对地进行安装，而且配置得上述两组互相邻接的转子铁芯的小齿的极性互相相同。在这种方式的电动机构造中，因为转子铁芯是4个，所以与现有的2个的结构相比，分散了相应量的半径方向吸引力而得以平衡，因此不存在不平衡转矩力，由于轴承等的间隙引起的振动或者噪音比现有的电机有利，成为低振动低噪音。另外，该步进电动机与图14、15所示的全主极构造的相同尺寸的电动机比较，在理论上可以得到约两倍的转矩。或者在得到与全主极构造的电动机相同的转矩的场合，可以扩大定子和转子之间的气隙，改善不良率和提高可靠性。进而，相对于全主极电动机使用高能的稀土类磁铁，而能够使用廉价的例如铁氧体那样的永久磁铁，因此可以期待降低价格的效果。 

但是，在美国专利6781260号公报中公开的电动机构造中，需要将两个永久磁铁磁化为逆磁性，未确立适当的磁化方法。亦即永久磁铁通过达到饱和磁通密度的磁通而磁化，但是在转子或者电动机完成后进行磁化的场合，当使用现有已知的使用了空芯线圈的充磁装置同时磁化两个永久磁铁时，因为在轴方向上磁化磁通互相排斥，所以永久磁铁部分的磁化不充分。另外，当把两个永久磁铁每次一个设定时间差进行磁化时，磁化了一方的转子单元永久磁铁的磁通向另一方的转子单元泄漏，有该泄漏磁通以将另一方的转子单元的永久磁铁磁化为和希望的磁性相反的磁性，或者使已经磁化了的另一方的转子单元的永久磁铁去磁的问题。因此现有技术是使用用单体磁铁磁化后的部件组装转子，但是在这样的方法中，有在组装时永久磁铁吸引铁粉或者灰尘致使组装困难，而且使完成的旋转电机的可靠性降低的问题。 

发明内容

本发明的第一目的是提供一种制造方法，它能够在组装旋转电机或者转子后适当地对如美国专利6781260号公报中公开那样的、转子包含两组转子单元的HB式永磁旋转电机的两个永久磁铁进行磁化。 

另外，本发明的第二目的是提供适合上述制造方法的HB式永磁旋转电机。 

本发明的第一形态的HB式永磁旋转电机的制造方法的特征在于，为实现上述第一目的，从多边形或者环状的磁性体放射状设置多个主极，在各主极的尖端上形成有多个感应器的定子铁芯的各主极上，卷绕励磁线圈而构成的定子，