特開 2015-126567 回転型パルスモータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-126567(P2015-126567A)

(43)【公開日】2015年7月6日

(54)【発明の名称】回転型パルスモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 37/20 20060101AFI20150609BHJP

   H02K 37/04 20060101ALI20150609BHJP

   H02K 1/06 20060101ALI20150609BHJP

   H02K 1/17 20060101ALI20150609BHJP

【ＦＩ】

   H02K37/20 B

   H02K37/04 C

   H02K1/06

   H02K1/17

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-267779(P2013-267779)

(22)【出願日】2013年12月25日

(71)【出願人】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089196

【弁理士】

【氏名又は名称】梶 良之

(74)【代理人】

【識別番号】100104226

【弁理士】

【氏名又は名称】須原 誠

(72)【発明者】

【氏名】小▲崎▼ 守

(72)【発明者】

【氏名】石田 泰介

(72)【発明者】

【氏名】有賀 信雄

【テーマコード（参考）】

5H601

5H622

【Ｆターム（参考）】

5H601CC01

5H601CC16

5H601CC21

5H601DD01

5H601DD09

5H601DD11

5H601EE18

5H601GA02

5H601GD02

5H601GD09

5H601HH05

5H601JJ04

5H601JJ05

5H622CA02

5H622CB04

5H622CB05

5H622PP03

5H622PP14

(57)【要約】

【課題】大きなトルクが得られ、高速回転で使用しても、回転子が遠心力で損傷する恐れのない回転型パルスモータを提供することである。
【解決手段】固定子１を、軸方向に配列された複数個の各鉄心２ａ、２ｂに形成された回転子１１と対向する２列の各磁極３ａ、３ｂに、回転子１１の回転方向へ所定のピッチｐで同じ極性の向きの永久磁石４を、その両側で隣合う２列の各磁極３ａ、３ｂの極が交互に反転するように挿入し、２列の磁極３ａ、３ｂの間に環状のコイル５を嵌装したものとし、回転子１１を、各鉄心２ａ、２ｂの２列の各磁極３ａ、３ｂの端面と対向する歯部１３ａ、１３ｂが回転方向に所定のピッチ２ｐで形成され、各歯部１３ａ、１３ｂ同士が回転方向へ電気角で１８０°の位相差を有し、配列される複数個の鉄心２ａ、２ｂに対して、その個数に応じて決定される回転方向への位相差を順次有するものとした。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一軸上に固定され、磁束発生部を有する固定子と、
前記固定子と同軸上で回転自在に配設され、前記固定子と半径方向に隙間を開けて対向する回転子とからなり、
前記磁束発生部から発生する磁束によって、前記回転子を回転させる回転型パルスモータにおいて、
前記固定子は、
前記回転子と対向する２列の磁極を有し、軸方向に配列された複数個の鉄心と、
前記複数個の各鉄心の２列の磁極に、前記回転子の回転方向へ所定のピッチで回転方向へ極性を向けて挿入され、その両側で隣合う前記２列の磁極の極を交互に反転させる永久磁石と、
前記複数個の各鉄心の２列の磁極の間に嵌装される環状のコイルとを備え、
前記回転子は、磁性部材で形成され、
前記複数個の鉄心の２列の各磁極の端面と対向するように、前記回転方向に沿って前記永久磁石の挿入ピッチと対応する所定のピッチで形成された複数個の歯部を備え、
前記鉄心の２列の各磁極の端面と対向する歯部同士が、前記２列の磁極が形成された鉄心に挿入された永久磁石の極性が同じ向きの場合は、回転方向へ電気角で１８０°の位相差を有し、前記永久磁石の極性が逆向きの場合は、回転方向へ同位相とされ、
前記軸方向に配列される複数個の各鉄心の２列の磁極の端面と対向する歯部が、前記鉄心の配列個数に応じて決定される回転方向への位相差を順次有することを特徴とする回転型パルスモータ。

【請求項2】

前記回転子の前記２列の各磁極の端面と対向する歯部を、前記２列の各磁極が存在しない軸方向部位で切り欠いた請求項１に記載の回転型パルスモータ。

【請求項3】

前記鉄心の２列の各磁極に挿入された永久磁石を互いに分離した別体とした請求項１または２に記載の回転型パルスモータ。

【請求項4】

前記別体とした永久磁石の極性を互いに逆向きとした請求項３に記載の回転型パルスモータ。

【請求項5】

前記固定子を前記回転子の外周側に配置した請求項１乃至４のいずれかに記載の回転型パルスモータ。

【請求項6】

前記固定子の外周側を筒状のケーシングで覆い、前記ケーシングを前記軸方向に配列される複数個の鉄心に対応させて軸方向に分割した請求項５に記載の回転型パルスモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高速回転での使用に好適な回転型パルスモータに関する。

【背景技術】

【0002】

磁束発生部を有する固定子（ステータ）と回転子（ロータ）を同軸上に配置して、これらの固定子と回転子を半径方向に隙間を開けて対向させ、磁束発生部から発生する磁束によって回転子を回転させる回転型パルスモータには、磁性部材で形成した回転子の固定子との対向面に、回転方向に沿って所定のピッチで歯部と溝部を交互に形成して、各歯部の極性が交互に反転するように各溝部に永久磁石を挿入したものがある。固定子は、回転子の回転方向へ歯部のピッチと対応する所定のピッチで配列され、かつ互いに回転方向へ所定の変位を有する２列の磁極を回転子の各歯部の端面と対向させて形成した複数個の鉄心を、回転子の軸方向に沿ってその個数に応じて決定される回転方向への位相差を有するように順次配列したものとされている（例えば、特許文献１、２参照）。

【0003】

特許文献１に記載されたものは、各鉄心の磁極にコイルを巻回することにより、特許文献２に記載されたものは、各鉄心の２列の磁極の間に環状のコイルを嵌装することにより、それぞれ鉄心にコイルを装着している。後者は、各鉄心に１つずつのコイルを嵌装すればよいので、コイルの装着を簡素化することができる。

【0004】

特許文献１、２に記載された回転型パルスモータは、いずれかの鉄心のコイルに電流を流すと、固定子の鉄心の一方の列の磁極から回転子のＳ極側の歯部に流入した磁束が、永久磁石を介して隣合うＮ極側の歯部に流入したのち、このＮ極側の歯部から固定子の鉄心の他方の列の磁極へ流入し、さらに鉄心の内部を軸方向に導かれて元の磁極に戻る磁束ループが形成されるので、回転子の歯部と対向する各磁極の端面を広い面積でトルク発生用に活用でき、大きなトルクが得られる利点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平４−３４４１６１号公報

【特許文献2】特開平４−３４４１６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１、２に記載された回転型パルスモータは、大きなトルクが得られる利点があるが、ダイレクトドライブモータ等に用いて高速回転で使用すると、回転子の溝部に挿入された永久磁石に大きな遠心力が作用する。このため、回転子を内周側に配置するインナロータ形のものとする場合は、永久磁石が遠心力によって外周側へ飛散する恐れがある。また、回転子を外周側に配置するアウタロータ形のものとする場合は、その磁性部材を磁束損の少ない磁性鉄粉の粉末成形品とすると、脆い粉末成形品の磁性部材が永久磁石に作用する遠心力によって破損する恐れがあり、いずれの場合も、高速回転する回転子が遠心力で損傷する恐れがある。

【0007】

そこで、本発明の課題は、大きなトルクが得られ、高速回転で使用しても、回転子が遠心力で損傷する恐れのない回転型パルスモータを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明は、一軸上に固定され、磁束発生部を有する固定子と、前記固定子と同軸上で回転自在に配設され、前記固定子と半径方向に隙間を開けて対向する回転子とからなり、前記磁束発生部から発生する磁束によって、前記回転子を回転させる回転型パルスモータにおいて、前記固定子は、前記回転子と対向する２列の磁極を有し、軸方向に配列された複数個の鉄心と、前記複数個の各鉄心の２列の磁極に、前記回転子の回転方向へ所定のピッチで回転方向へ極性を向けて挿入され、その両側で隣合う前記２列の磁極の極を交互に反転させる永久磁石と、前記複数個の各鉄心の２列の磁極の間に嵌装される環状のコイルとを備え、前記回転子は、磁性部材で形成され、前記複数個の鉄心の２列の各磁極の端面と対向するように、前記回転方向に沿って前記永久磁石の挿入ピッチと対応する所定のピッチで形成された複数個の歯部を備え、前記鉄心の２列の各磁極の端面と対向する歯部同士が、前記２列の磁極が形成された鉄心に挿入された永久磁石の極性が同じ向きの場合は、回転方向へ電気角で１８０°の位相差を有し、前記永久磁石の極性が逆向きの場合は、回転方向へ同位相とされ、前記軸方向に配列される複数個の各鉄心の２列の磁極の端面と対向する歯部が、前記鉄心の配列個数に応じて決定される回転方向への位相差を順次有する構成を採用した。

【0009】

前記複数個の鉄心の個数に応じて決定される歯部の位相差は、それぞれ電気角で、個数が２個または４個の場合は９０°（＝３６０°／４）、個数が３個の場合は１２０°（＝３６０°／３）、個数が５個の場合は７２°（＝３６０°／５）とされる。また、個数が６個の場合は、３個の組合せが２組として１２０°とするとよい。なお、これよりも多い個数で実用されることはあまりないが、例えば、個数が３の倍数である場合は１２０°、５の倍数である場合は７２°とするとよい。

【0010】

上記構成を採用することにより、いずれかの鉄心のコイルに電流を流すと、固定子の鉄心の一方の列のＮ極の磁極から回転子の対向する歯部に流入する磁束が、回転子の内部を軸方向に導かれて、固定子の鉄心の他方の列の磁極と対向する歯部から他方の列のＳ極の磁極に流入し、他方の列の永久磁石を介して隣合うＮ極の磁極に流入したのち、さらに鉄心の内部を軸方向に導かれて元の磁極に戻る磁束ループが形成されるようにし、回転子の歯部と対向する各磁極の端面を広い面積でトルク発生用に活用して大きなトルクが得られるようにするとともに、回転子に永久磁石を挿入しないようにして、高速回転で使用しても、回転子が遠心力で損傷する恐れがないようにした。

【0011】

前記回転子の前記２列の各磁極の端面と対向する歯部を、前記２列の各磁極が存在しない軸方向部位で切り欠くことにより、一方の列の磁極から回転子の歯部に流入する磁束、および回転子の歯部から他方の列の磁極に流入する磁束の一部が、磁極の軸方向端面を通って軸方向に流入するのを防止して、より大きなトルクを得ることができる。固定子の鉄心の磁極から回転子、または回転子から固定子の鉄心の磁極へ軸方向に流入する磁束は、トルクの生成に寄与しないからである。

【0012】

前記鉄心の２列の各磁極に挿入された永久磁石を互いに分離した別体とすることにより、個々の鉄心への永久磁石の挿入を容易にして、鉄心の組立て性を向上させることができる。

【0013】

前記別体とした永久磁石の極性を互いに逆向きとすることにより、軸方向に配列される複数個の鉄心間の磁力による反発をなくして、固定子の組立て性を向上させることができる。

【0014】

上述した各回転型パルスモータは、前記固定子を前記回転子の外周側に配置することができる。

【0015】

前記固定子を回転子の外周側に配置する場合は、前記固定子の外周側を筒状のケーシングで覆い、前記ケーシングを前記軸方向に配列される複数個の鉄心に対応させて軸方向に分割することにより、分割したケーシングの各分割部に複数個の各鉄心を組み付けたのち、各鉄心を組み付けた各分割部を合体させるようにし、ケーシングへの固定子の組み付けを容易にすることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る回転型パルスモータは、固定子が、回転子と対向する２列の磁極を有し、軸方向に配列された複数個の鉄心と、複数個の各鉄心の２列の磁極に、回転子の回転方向へ所定のピッチで回転方向へ極性を向けて挿入され、その両側で隣合う２列の磁極の極を交互に反転させる永久磁石と、複数個の各鉄心の２列の磁極の間に嵌装される環状のコイルとを備え、回転子が、磁性部材で形成され、複数個の鉄心の２列の各磁極の端面と対向するように、回転方向に沿って永久磁石の挿入ピッチと対応する所定のピッチで形成された複数個の歯部を備え、鉄心の２列の各磁極の端面と対向する歯部同士が、２列の磁極が形成された鉄心に挿入された永久磁石の極性が同じ向きの場合は、回転方向へ電気角で１８０°の位相差を有し、永久磁石の極性が逆向きの場合は、回転方向へ同位相とされ、軸方向に配列される複数個の各鉄心の２列の磁極の端面と対向する歯部が、鉄心の配列個数に応じて決定される回転方向への位相差を順次有する構成を採用したので、大きなトルクが得られ、高速回転で使用しても、回転子が遠心力で損傷する恐れがない。また、この回転型パルスモータは、各鉄心の２列の磁極間に環状のコイルを嵌装しているので、コイルの装着も簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１の実施形態の回転型パルスモータを示す縦断側面図

【図2】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図１のケーシングを除いたIIa−IIa線、IIb−IIb線、IIc−IIc線に沿った断面図

【図3】図１の各鉄心の周方向一部を示す斜視図

【図4】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図３の変形例を示す斜視図

【図5】図１の固定子の１つの鉄心から発生する磁束の流れを説明する断面図

【図6】第２の実施形態の回転型パルスモータを示す縦断側面図

【図7】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図６のケーシングを除いたVIIa−VIIa線、VIIb−VIIb線、VIIc−VIIc線に沿った断面図

【図8】図６の各鉄心の周方向一部を示す斜視図

【図9】図６の固定子の１つの鉄心から発生する磁束の流れを説明する断面図

【図10】（ａ）は図１または図６のケーシングを分割したユニットに１つの鉄心を組み付ける手順を説明する縦断側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図

【図11】図１０の鉄心を組み付けたユニットを合体する手順を説明する縦断側面図

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図５は、第１の実施形態を示す。この回転型パルスモータは、図１に示すように、固定子１と回転子１１を同軸上に配設し、回転子１１を固定子１の内周側に配置したインナロータ形のものであり、固定子１と回転子１１は半径方向に隙間を開けて対向し、円筒状とされた固定子１の外周側は円筒状のケーシング２１で覆われている。ケーシング２１は軸方向に３分割されたユニット２１ａで形成されている。

【0019】

図１および図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、前記固定子１は、ケーシング２１に組み付けて軸方向に配列された３個の各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃに、回転子１１と対向する２列の磁極３ａ、３ｂが形成されている。各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃには、周方向で隣合う２列の各磁極３ａ、３ｂの極が交互に反転するように、回転子１１の回転方向へ所定のピッチｐで回転方向へ極性を向けた永久磁石４が挿入され、２列の各磁極３ａ、３ｂの間には環状のコイル５が嵌装されている。各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃは磁性鉄粉の粉末成形で形成されている。

【0020】

図３に示すように、前記各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃは、コイル５の嵌装を容易にするために、２列の各磁極３ａ、３ｂが形成される両側部と、コイル５が嵌装される中央部とに軸方向で３分割されている。また、各永久磁石４は、２列の各磁極３ａ、３ｂが形成される両側部のみに挿入されるように互いに分離された矩形板状の別体とされている。この実施形態では、各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃの両側部に挿入された各永久磁石４のＮ極とＳ極の極性が互いに同じ向きとされ、軸方向で隣合う２列の各磁極３ａ、３ｂが同極となっている。

【0021】

図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図３の変形例を示す。図４（ａ）の変形例は、前記各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃを、図３と同様に両側部と中央部に３分割し、各永久磁石４を両側部と中央部の全体に挿入される一体のコ字板状としたもの、図４（ｂ）の変形例は、各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃを軸方向の中央で２分割し、図３と同様に、２列の各磁極３ａ、３ｂが形成される両側部のみに、極性が互いに同じ向きとされた矩形板状の各永久磁石４を挿入したものである。なお、図３および 図４（ａ）、（ｂ）に示した各永久磁石４は、各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃの内周側から外周側まで全体に貫通するように挿入されているが、各永久磁石４は、各磁極３ａ、３ｂが形成される各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃの内周側部分のみに挿入してもよい。また、板状の各永久磁石４は、板面内や板厚方向で複数に分割することもでき、板厚方向で分割する場合は、複数枚の永久磁石の間に磁性材料を介在させてもよい。

【0022】

図１および図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、前記回転子１１は、出力軸となる回転軸１２に外嵌された円筒状の磁性部材に、３個の鉄心２ａ、２ｂ、２ｃの２列の各磁極３ａ、３ｂの端面と対向する歯部１３ａ、１３ｂが、回転方向に沿って永久磁石４の挿入ピッチｐと対応させた２倍のピッチ２ｐで形成されている。回転子１１の磁性部材も磁性鉄粉の粉末成形で形成されている。

【0023】

前記歯部１３ａ、１３ｂは、各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃの磁極３ａ、３ｂが存在しない軸方向部位で直角に切り欠かれている。磁極３ａ、３ｂが存在しない歯部１３ａ、１３ｂの間は、Ｖ字状や円弧状に切り欠いてもよい。

【0024】

前記２列の各磁極３ａ、３ｂの端面と対向する２列の歯部１３ａ、１３ｂ同士は、回転方向へ電気角で１８０°の位相差を有している（鉄心２ｂ、２ｃについては図示省略）。また、軸方向に配列された各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃに対して、２列ずつの各歯部１３ａ、１３ｂは、回転方向へ電気角で順次１２０°の位相差を有する（鉄心２ｂ、２ｃ間については図示省略）。

【0025】

図５は、前記固定子１の鉄心２ａのコイル５に一方向の電流を流したときに発生する磁束φの流れを示す。鉄心２ａの一方の列のＮ極の磁極３ａから回転子１１の対向する歯部１３ａに流入する磁束φは、回転子１１の磁性部材の内部を軸方向に導かれて、他方の歯部１３ｂから対向する他方の列のＳ極の磁極３ｂに流入し、他方の列の永久磁石４を介して隣合うＮ極の磁極３ｂに流入したのち、さらに鉄心２ａの内部を軸方向に導かれて元の一方の列のＮ極の磁極３ａに戻る。このとき、図２（ａ）、（ｂ）に示した状態のように、一方の歯部１３ａが鉄心２ａの一方の列のＮ極の磁極３ａと対面し、電気角で１８０°の位相差を有する他方の歯部１３ｂが他方の列のＳ極の磁極３ｂと対面するように、回転子１１を回転させるトルクが発生する。したがって、回転子１１の各歯部１３ａ、１３ｂと対向する各磁極３ａ、３ｂの端面を広い面積でトルク発生用に活用して大きなトルクを得ることができる。なお、鉄心２ａのコイル５に逆方向の電流を流したときは、図５の磁束φと逆向きの磁束が発生し、一方の歯部１３ａが鉄心２ａの一方の列のＳ極の磁極３ａと対面し、他方の歯部１３ｂが他方の列のＮ極の磁極３ｂと対面するように、回転子１１を回転させるトルクが発生する。

【0026】

また、前記歯部１３ａ、１３ｂは各磁極３ａ、３ｂが存在しない軸方向部位で切り欠かれているので、磁束φの一部が一方の列の磁極３ａの軸方向端面から軸方向に回転子１１に流入したり、回転子１１から軸方向に他方の列の磁極３ｂの軸方向端面に流入したりするのを防止して、磁束φの大部分をトルク発生用に有効活用することができ、より大きなトルクを得ることができる。

【0027】

図示は省略するが、他の鉄心２ｂ、２ｃのコイル５に電流を流したときに発生する磁束φの流れも同様であり、各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃのコイル５に順次電流を流すと、各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃの各磁極３ａ、３ｂとそれぞれ対向し、電気角で１２０°ずつの位相差を有する各歯部１３ａ、１３ｂが、順次各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃの一方の列のＮ極の磁極３ａと他方の列のＳ極の磁極３ｂと対面するように、回転子１１が電気角で１２０°ずつ回転する。

【0028】

この実施形態では、前記各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃの３つのコイル５に３相交流を流すことにより、回転子１１を大きなトルクで高速回転させることができる。回転子１１の回転を検出するセンサを設け、サーボモータとして使用することもできる。また、回転子１１には永久磁石４が挿入されていないので、高速回転で使用しても、回転子１１が損傷する恐れもない。

【0029】

図６乃至図９は、第２の実施形態を示す。この回転型パルスモータもインナロータ形のものであり、図６乃至図８に示すように、前記各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃに挿入された各永久磁石４のＮ極とＳ極の極性が、２列の各磁極３ａ、３ｂ間で互いに逆向きとされ、軸方向で隣合う２列の各磁極３ａ、３ｂが異極となっている点と、２列の各磁極２ａ、２ｂと対向する２列の歯部１３ａ、１３ｂが互いに同位相となっている点とが異なる。その他の部分は、第１の実施形態のものと同じであり、軸方向に配列された各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃに対して、２列ずつの各歯部１３ａ、１３ｂは、回転方向へ電気角で順次１２０°の位相差を有する。また、ケーシング２１は軸方向に３分割されたユニット２１ａで形成されている。

【0030】

図９は、前記固定子１の鉄心２ａのコイル５に一方向の電流を流したときに発生する磁束φの流れを示す。第１の実施形態のものと同様に、鉄心２ａの一方の列のＮ極の磁極３ａから回転子１１の歯部１３ａに流入した磁束φは、回転子１１の磁性部材の内部を軸方向に導かれて、他方の歯部１３ｂから他方の列のＳ極の磁極３ｂに流入し、他方の列の永久磁石４を介して隣合うＮ極の磁極３ｂに流入したのち、さらに鉄心２ａの内部を軸方向に導かれて元の一方の列のＮ極の磁極３ａに戻る。このとき、図７（ａ）、（ｂ）に示した状態のように、一方の歯部１３ａが鉄心２ａの一方の列のＮ極の磁極３ａと対面し、これと同位相の他方の歯部１３ｂが、磁極３ａと軸方向で隣合う他方の列のＳ極の磁極３ｂと対面するように、回転子１１を回転させるトルクが発生する。また、鉄心２ａのコイル５に逆方向の電流を流したときは、図５の磁束φと逆向きの磁束が発生し、一方の歯部１３ａが鉄心２ａの一方の列のＳ極の磁極３ａと対面し、他方の歯部１３ｂが他方の列のＮ極の磁極３ｂと対面するように、回転子１１を回転させるトルクが発生する。

【0031】

図示は省略するが、他の鉄心２ｂ、２ｃのコイル５に電流を流したときに発生する磁束φの流れも同様であり、各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃのコイル５に順次電流を流すと、第１の実施形態のものと同様に、各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃに対して電気角で１２０°ずつの位相差を有する各歯部１３ａ、１３ｂが、順次各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃの一方の列のＮ極の磁極３ａと他方の列のＳ極の磁極３ｂと対面するように、回転子１１が電気角で１２０°ずつ回転する。この実施形態でも、各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃの３つのコイル５に３相交流を流すことにより、回転子１１を大きなトルクで高速回転させることができる。

【0032】

図１および図６に示したように、各実施形態のケーシング２１は、各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃに対応させて軸方向に３つのユニット２１ａに分割されている。以下に、図１０および図１１に基づいて、分割された１つのユニット２１ａに固定子１の１つの鉄心２ａを組み付けて、各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃを組み付けたユニット２１ａを合体する手順を説明する。

【0033】

まず、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、１つのユニット２１ａに芯出し部材３１を取り付ける。芯出し部材３１は一端側のフランジ部３１ａを、ユニット２１ａの内周面の一端側に設けられた環状突条２２に押し当てて取り付けられる。こののち、永久磁石４とコイル５が装着された１つの鉄心２ａを、芯出し部材３１で案内して、ユニット２１ａに挿入し、環状突条２２に押し当てる。なお、鉄心２ａのユニット２１ａへの挿入は、磁極３ｂ、コイル５および磁極３ａを個別に芯出し部材３１で案内して順々に挿入してもよい。つぎに、ユニット２１ａに環状突条２２と反対側から環状リング２３を嵌入して、鉄心２ａを軸方向に固定するとともに、ボルト２４で鉄心２ａと環状リング２３を環状突条２２に締め付けて、ユニット２１ａに対して周方向位置を位置決め固定する。最後に、芯出し部材３１を抜き取って、１つの鉄心２ａのユニット２１ａへの組み付けが終了する。

【0034】

図示は省略するが、他の鉄心２ｂ、２ｃも同様の手順で各ユニット２１ａに組み付けられる。なお、ユニット２１ａには、後述するように、３つのユニット２１ａを合体させるためのボルト孔２５と、各ユニット２１ａ間の周方向位置を合せるための長円形状のピン穴２６が設けられている。コイル５のケーブルを通すケーブル孔２７も設けられている。

【0035】

つぎに、図１１に示すように、前記各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃを組み付けた３つの円筒状のユニット２１ａを軸方向に重ねて、ピン穴２６に嵌入されるピン２８で互いの周方向位置を位置決めするとともに、各ユニット２１ａのボルト孔２５を貫通して嵌挿されるボルト２９をナット３０で締め付けて、３つのユニット２１ａを合体する。このように合体したユニット２１ａに組み付けられた各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃの内周側に、回転子１１が半径方向に隙間を開けて組み込まれる。

【0036】

このようにケーシング２１を分割することにより、固定子１を容易にケーシング２１に組み付けることができるとともに、配列される各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃ間の周方向位置を精度よく合わせることができる。特に、図１の第１の実施形態の場合は、一体のケーシング２１に固定子１を組み付けようとすると、軸方向で隣合う各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃの磁極３ａ、３ｂが同極となるので、これらが互いに磁力で反発し合って組み付けが困難となるが、このように分割したユニット２１ａ毎に各鉄心２ａ、２ｂ、２ｃを組み付けたのち合体させることにより、固定子１を容易に、かつ精度よく組み付けることができる。

【0037】

上述した各実施形態では、軸方向に配列される鉄心の個数を３個としたが、配列される鉄心の個数は２個以上であればよく、その個数に応じて、配列される鉄心の２列の磁極と対向する回転子の各歯部の回転方向への位相差を決めることができる。

【0038】

上述した各実施形態では、回転子を内周側に配置したインナロータ形のものとし、固定子の外周側をケーシングで覆ったが、本発明に係る回転型パルスモータは、回転子を外周側に配置するアウタロータ形のものとすることもできる。なお、ケーシングは省略することもできる。

【0039】

上述した各実施形態では、固定子の鉄心と回転子の磁性部材を磁性鉄粉の粉末成形で形成したが、鉄心は磁性鋼板等を積層して形成することもでき、磁性部材は磁性鋼材等で形成することもできる。

【符号の説明】

【0040】

１ 固定子
２ａ、２ｂ、２ｃ 鉄心
３ａ、３ｂ 磁極
４ 永久磁石
５ コイル
１１ 回転子
１２ 回転軸
１３ａ、１３ｂ 歯部
２１ ケーシング
２１ａ ユニット
２２ 環状突条
２３ 環状リング
２４ ボルト
２５ ボルト孔
２６ ピン穴
２７ ケーブル孔
２８ ピン
２９ ボルト
３０ ナット
３１ 芯出し部材
３１ａ フランジ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】