CN101316066A - 马达 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能将成对的轭在相对位置关系不产生偏差的形态下固定的马达。在第一轭(Y1)上设置有固定板(14),并以从该固定板(14)的前端面(14d)突出的形态设置有突起(28),第二轭(Y2)具有使第一轭(Y1)与第二轭(Y2)接合的接合板(52),并设置有将接合板(52)从一个面贯穿至另一个面的固定孔(20b),在将突起(28)压入了固定孔(20b)内的状态下,固定板(14)的前端面(14d)与接合板(52)的一个面抵接,且突起(28)的前端从接合板(52)的另一个面突出。
Description
技术领域
本发明涉及一种马达,尤其涉及在安装于转子轴上的转子磁体的外周上配置定子部件来构成的马达。
背景技术
以往,作为在转子上使用了永磁体的PM型(Permanent Magnet Type:永磁式)步进马达,例如已知有一种如图27所示的、线圈306以包围定子铁芯302的内周缘上竖立形成的多个极齿304的外周的形态配置的步进马达300。在这种步进马达300中,由于步进马达300整体的形状由线圈306的直径来确定,因此,为了确保规定匝数来获得转矩,小型化、薄型化程度有限。
因此,作为符合薄型化要求的步进马达,例如已知有一种如专利文献1所示的、在定子铁芯的内周竖立形成的极齿群的两侧配置有成对的方形线圈的扁平型的步进马达。
如图28所示,这种扁平型的步进马达200包括定子部件212,该定子部件212具有:在内周缘竖立形成有极齿群202并设置有夹着该极齿群202相对配置的固定板204的一方的轭206、以与该一方的轭206的多个极齿202啮合的形态设置有极齿群202的另一方的轭208、以及被该固定板204插通而固定在一方的轭206与另一方的轭208之间的线圈210。在转轴214上一体地设有磁体(未图示)的转子216通过轴承可自由旋转地支承在该定子部件212、212的极齿群202的内周。
在这样构成的步进马达200中,通过在线圈210内流过电流所产生的磁场与磁体之间的相互作用来赋予转子216旋转驱动力,从转轴214的一端侧输出旋转。
专利文献1:日本专利特开平1-99466号公报
在这种马达中,为了使一方的轭206的固定板204与另一方的轭208固定,通常将一方的轭的固定板204的前端插通到设于另一方的轭208的贯穿孔或缺口内,并通过焊接等来接合并固定该贯穿孔或缺口的端缘与固定板204的表面。
然而,根据一方的轭的固定板在另一方的轭的贯穿孔或缺口内的压入深度的不同,固定板的前端与贯穿孔或缺口之间的位置关系有时会产生相对的偏差。这种情况下,固定板的前端与贯穿孔或缺口之间的焊接会产生不良问题,可能无法获得稳定的强度。这种情况下存在着会导致产品成品率下降的问题。
发明内容
因此,本发明所要解决的技术问题在于提供一种能将成对的轭在相对位置关系不产生偏差的形态下固定的马达。
为了解决上述技术问题,本发明的马达包括:在转子轴的外周面上安装转子磁体而构成的转子、第一轭、与所述第一轭相对配置的第二轭、以及配置在所述第一轭与所述第二轭之间的线圈,其主旨在于,在所述第一轭上设置有沿着与所述转子轴平行的方向延伸的固定部,并以从该固定部的前端面突出的形态设置有突起,在所述第二轭上设置有从与所述第一轭相对的一个面贯穿至另一个面的固定孔,在所述第二轭的所述固定孔内插入着所述固定部,在所述固定孔内压入了所述突起的状态下,所述固定部的前端面与所述第二轭的所述一个面抵接,且所述突起的前端部从所述第二轭的所述另一个面突出。采用这种结构,在以第一轭的固定部的前端面与第二轭的接合板的一个面抵接的形态将设于固定部前端的突起压入了设于接合板的固定孔内的状态下,突起的前端从接合板的另一个面突出。因此,固定孔相对于固定部的压入深度既不会过浅也不会过深,可准确地定位固定部与固定孔之间的位置关系。可防止第一轭与第二轭之间的相对位置关系产生偏差。
这种情况下,若在所述突起的前端部上设置有锥面,则可使突起朝固定孔的插入变得顺畅。
最好所述第一轭的突起的前端部的外周面与所述第二轭的固定孔的开口端缘被焊接,从而使所述第一轭与所述第二轭固定。若从一个面将设于第一轭的固定部前端的突起压入到设在第二轭的接合板上的固定孔内,则突起的前端从接合板的另一个面突出,从而可容易地进行固定孔与突起之间的焊接。因此,可将第一轭与第二轭牢固地固定。
最好安装在所述第二轭上的框架包括:与所述接合板的所述另一个面抵接并固定的安装部、以及对所述转子轴的一个轴端予以支承的轴承体,在所述安装部上,在与所述第二轭的固定孔对应的位置上设置有缺口。若这样构成,则即使当设于第一轭的固定部前端的突起从第二轭的接合板的固定孔突出时,也可将框架的安装部没有间隙地抵接并安装在第二轭的接合板上。
最好在固定孔的内周面上形成有:与所述固定部的表面抵接的抵接部、以及与所述固定部的表面隔开规定间隔地相对的避让部。若这样构成,则在抵接部上可使固定孔没有偏差地固定在固定部上,可将第二轭没有晃动地牢固固定在第一轭上。另外,可通过增大或减小避让部的面积来减小或增大抵接部的面积,可对在固定孔内压入突起的力的大小进行调节。
最好所述固定孔形成为方形,且所述避让部形成在所述方形的角部。当固定部由板材形成、截面形状呈方形时,毛刺大多形成在角部,因此,采用这种结构,可在固定孔的端缘和内周面上有效地避开固定部的毛刺。因此,不必考虑固定部的毛刺等而将固定部的表面与固定孔的内周面之间的间隙设定得较大,从而在避让部以外的部位上固定部的表面与固定孔的内周面成为紧贴状态,固定孔以没有偏差的形态固定在固定部上,可将第二轭没有晃动地牢固固定在第一轭上。可防止由压入时的负载引起的固定部和第二轭的塑性变形。
也可以所述固定孔形成为长方形,且所述避让部沿所述长方形的长边方向形成。当固定部的截面形状为长方形时,毛刺有时沿长边方向形成,因此,采用这种结构,可在固定孔的端缘和内周面上有效地避开固定部的毛刺。因此,不必考虑固定部的毛刺等而将固定部的表面与固定孔的内周面之间的间隙设定得较大,从而在避让部以外的部位上固定部的表面与固定孔的内周面成为紧贴状态,固定孔以没有偏差的形态固定在固定部上,可将第二轭没有晃动地牢固固定在第一轭上。
在本发明的马达中,在以从第一轭的固定部的前端面突出的形态形成的突起被压入以将第二轭从一个面贯穿至另一个面的形态形成的固定孔内的状态下,第一轭的固定部的前端面与第二轭的一个面抵接,且突起的前端从第二轭的另一个面突出。因此,固定孔相对于固定部的压入深度既不会过浅也不会过深,可准确地定位固定部与固定孔之间的位置关系。因此,可防止第一轭与第二轭之间的相对位置关系产生偏差。
附图说明
图1是表示本发明一实施形态的马达的分解立体图。
图2是表示将图1所示的马达装配后的状态的立体图。
图3是表示将定子部件重叠后的定子的立体图。
图4是表示图1所示的马达所具有的定子部件的分解立体图。
图5是表示在第一轭上对第二轭的极齿部进行定位后的状态的图。
图6是表示定子部件的外观的立体图。
图7是表示从上方看第一轭的连结部的固定板的状态的俯视图。
图8是表示第一轭的极齿部的俯视图。
图9是表示图7所示的固定板插通图10所示的极齿部后的状态的俯视图。
图10是表示处于未卷绕线圈状态的绕线管单体的截面的剖视图。
图11是放大表示处于在图10所示的绕线管的贯穿孔内插通固定板后的状态的贯穿孔的剖视图。
图12是表示从上方看第二轭的极齿部的状态的俯视图。
图13是表示在图12所示的极齿部的固定孔(极齿部)内插通固定板后的状态的俯视图。
图14是表示从上方看第二轭的接合板的状态的俯视图。
图15是表示在第二轭的接合板的固定孔(接合板侧)内插通突起后的状态的俯视图。
图16是放大表示将第一轭的突起插通第二轭的固定孔后的状态的立体图。
图17是表示设于贯穿口和/或固定孔的避让部的第一变形例的图。
图18是表示作为树脂膜部件的配线基板的一例的俯视图。
图19是表示在端子用贯穿孔内插通端子后的状态的立体图。
图20是表示应用本发明的马达的外观的立体图。
图21是表示在应用本发明的另一马达的定子的内周配置了转子的状态的局部剖视图。
图22是表示图21所示的定子的分解立体图。
图23是表示在图21所示的定子的内周配置了转子的状态的俯视图。
图24是表示作为树脂膜部件的配线基板的另一例的俯视图。
图25是表示将定子的端子插通配线基板的固定用贯穿孔之前的状态的立体图。
图26是表示在定子上卷绕配线基板并在连接用连接孔内插通了端子的状态的立体图。
图27是表示以往的步进马达的图。
图28是表示以往的扁平型步进马达的图。
(符号说明)
1定子部件
2马达
10极齿
12线圈
14固定板
14d前端面
16贯穿口
16a、20a-a、20b-a、34a避让部
18绕线管
20固定孔
20a定位孔
20b固定孔
22磁体用孔
24连结部
26a、26b极齿部
28突起
28a锥面
30、30a毛刺
36a、36b、36c、36d抵接部
52接合板
Y1第一轭
Y2第二轭
M转子磁体
RS转子轴
R转子
S定子
具体实施方式
下面参照附图对本发明实施形态的马达2进行详细说明。图1是表示本发明一实施形态的马达的分解立体图。图2是表示将图1所示的马达装配后的状态的立体图。图3是表示将两相的定子部件重叠后的定子S的立体图。图4是表示图1所示的马达所具有的定子部件的分解立体图。图5是表示在第一轭上对第二轭的极齿部进行定位后的状态的图。图6是表示定子部件的外观的立体图。
(马达整体的结构)
如图1和图2所示,马达2具有由两相的定子部件1重叠形成的定子S。在该定子S中,如图3所示,各个定子部件1的第一轭Y1彼此背靠背重叠配置,各个定子部件1的端子台42相互重叠。这些定子部件1在第一轭Y1的端面Y1a、Y1a上进行点焊,各定子部件1的极齿10以同轴配置的形态固定。
在配置于该定子S内周的转子轴RS上安装转子磁体M来配置转子R,从而构成马达2。转子R具有与各个定子部件1对应的转子磁体M,这些转子磁体M固接在转子轴RS的外周上。转子轴RS的两端被轴承体62a、62b可自由旋转地支承。
在该具有定子S的马达2中,因电流在线圈12内流动而产生的磁场与转子磁体M之间相互作用,从而赋予转子R旋转驱动力,从转子轴RS的前端侧输出旋转。
转子轴RS的基端侧(反输出侧)的轴端60a通过轴承体62a而得到轴支撑。转子轴RS通过钢球64a得到支撑。钢球64a被设于转子轴RS轴端60a的凹锥面(未图示)和设于轴承体62a的凹锥面66a保持。在定子S的反输出侧端部(图中下侧的面)配置有由金属烧结体等构成的板状轴承保持件68a,轴承体62a安装在轴承保持件68a的轴承体用贯穿孔70内。在轴承保持件68a的反输出侧配置有由金属板构成的施压部件72,施压部件72通过从外周缘朝轴承保持件68a侧延伸的六个爪部74与轴承保持件68a的外周缘卡合而固定在轴承保持件68a上。在施压部件72上,板簧部76被朝着轴承侧切起,板簧部76对安装在轴承体用贯穿孔70内的轴承体62a朝转子轴RS施力,对转子轴RS施加朝着前端侧的压力。
转子轴RS的前端侧(输出侧)的轴端60b被设置在框架78上的轴承支承,该框架78安装在由两相的定子部件1重叠形成的定子S的一个定子部件1的输出侧的面、即图1中上侧所示的定子部件1的上表面(下述第二轭Y2的接合板52的上表面)上。
在该框架78的前端侧设置有由与设于转子轴RS的轴端60b的凹锥面(未图示)抵接的一个钢球64b和收容该钢球64b的轴承体62b构成的轴承。由于轴承体62b具有比框架78的安装孔80的内径尺寸大的檐部83,因此在安装到框架78上时不会在轴向上偏移。
在转子轴RS的从定子S突出的导螺杆部82的表面上螺旋状地形成有螺旋槽84。该导螺杆部82具有使与螺旋槽84卡合的滑动件(未图示)在转子轴RS的旋转下朝轴向平行移动的功能。另外,可通过切换转子轴RS的旋转方向来控制滑动件的移动方向。
(本发明的定子部件的结构)
图4所示的定子部件1包括:第一轭Y1,该第一轭Y1在内周缘竖立形成有通过在线圈12内流过电流而构成N极或S极的磁极的极部、即多个极齿10,并在这些极齿10的外周侧竖立形成有作为供线圈12固定的固定部的固定板14;绕线管18,该绕线管18具有供固定板14插通的贯穿孔16,并供绕组卷绕;以及第二轭Y2,该第二轭Y2以与第一轭Y1的多个极齿10啮合的形态竖立形成有多个极齿10,并设置有供固定板14的前端面14d上形成的突起28插通的固定孔20b。
(第一轭的结构)
第一轭Y1包括:在底板24a上形成有供前面说明过的转子磁体M插通的磁体用孔22、且在该底板24a的两侧竖立形成有作为供线圈12固定的固定部的固定板14、14的连结部24;以及以沿着磁体用孔22周缘的形态竖立形成有多个极齿10的成对的极齿部26a、26a。该第一轭Y1例如通过对铁等的磁性钢板进行冲压加工而形成。这种情况下,在轭的加工成形时大多以将轭沿长度方向从金属模具中压出的方式成形。若这样进行成形,则可防止轭在成形时产生塑性变形。但是,在这种成形方法中,毛刺30大多沿长度方向形成(参照图7)。
如图4所示,在该连结部24上,在大致方形的底板24a的中央形成有磁体用孔22,从该底板24a的相对的端缘延伸设置有带状的固定板14、14。该成对的固定板14、14相对于底板24a折弯成大致直角,以与转子轴RS朝大致同一方向延伸的形态折弯形成。在该固定板14上以从前端面14d突出的形态形成有突起28,该突起28用于对构成下述的第二轭Y2的接合板52进行固定。该突起28形成为在插通接合板52的固定孔20b的状态下使突起28的前端突出。即,从固定板14的前端面14d到突起28的前端面为止的长度形成为比接合板52的厚度稍大。该突起28前端的角部被斜向切去,从而形成锥面28a。
在极齿部26a上,在沿着连结部24的磁体用孔22的周缘竖立形成的多个极齿10的基端侧设置有连结各极齿10的基座32a。在该基座32a的外侧缘形成有供配置在连结部24两端侧的固定板14嵌入的缺口34,在该缺口34中嵌入固定板14。该第一轭Y1是利用连结部24连结成对的极齿部26a、26a而构成的分割铁芯。
若从连结部24的固定板14的前端插通该极齿部26a的缺口34而将极齿部26a、26a一体地装配到连结部24上,则可构成在多个极齿10、10的两侧竖立形成有固定板14、14的第一轭Y1。在本实施形态中表示了将连结部24和极齿部26a、26a分开形成、通过将它们组合来构成第一轭Y1的例子,但第一轭整体也可以一体形成,或者也可以将极齿10和固定板14、14等进一步分割形成并将它们组合。
(线圈向第一轭的安装)
如图4所示,将这样构成的第一轭Y1的固定板14、14插通绕线管18的贯穿孔16,从而将线圈12、12固定在第一轭Y1上。在此,由于固定板14的截面形状与绕线管18的贯穿孔16的截面形状形成为大致相同的形状,因此可通过稍加施力地将固定板14压入贯穿孔16内的轻压入来进行固定板14朝贯穿孔16的插入。此时,由于在绕线管18的贯穿孔16内与固定板14的截面的角部对应的位置上形成有避让部16a,因此即使在固定板14的截面的角部形成有毛刺等,固定板14的毛刺也不会卡在贯穿孔16的开口端缘或内周面上,可将固定板14顺畅地插通贯穿孔16。因此,可提高在第一轭Y1上装配绕线管18的装配作业的操作性。另外,由于不存在因想要硬将固定板14插入贯穿孔16内而不小心施加了较大的力这种情况,因此不会发生第一轭Y1变形、绕线管18的贯穿孔16的内周面被削去、第一轭Y1的极齿10与线圈12之间的位置关系产生偏差等情况,可防止成品率下降。
(第二轭的结构)
如图6所示,第二轭Y2包括:成对的极齿部26b、26b,该极齿部26b、26b竖立形成有以与设在第一轭Y1上的多个极齿10啮合的形态配置的多个极齿10;以及接合板52,该接合板52用于使这些第二轭Y2的极齿部26b、26b相互固定并使第二轭Y2与第一轭Y1固定。极齿部26b、26b分别是在分割形成的基座32b、32b上形成的分割铁芯。在该对极齿部26b、26b上分别形成有供固定板14插通的定位孔20a,在接合板52上形成有供在固定板14的前端形成的突起28插通的固定孔20b。该第二轭Y2例如通过对铁等的磁性钢板进行冲压加工来形成。
如图6所示,在设于第二轭Y2的极齿部26b上的定位孔20a内插通第一轭Y1的固定板14的前端,从而将第二轭Y2的极齿部26b定位在第一轭Y1上。在此,由于固定板14的截面形状与定位孔20a的截面形状形成为大致相同的形状,因此可通过稍加施力地将固定板14压入定位孔20a内的轻压入来进行固定板14朝定位孔20a的插入。此时,由于在定位孔20a内与固定板14的截面的角部对应的位置上形成有避让部20a-a,因此即使在固定板14的截面的角部形成有毛刺等,该毛刺等也不会卡在定位孔20a的开口端缘或内周面上,可将固定板14顺畅地插通定位孔20a。因此,可提高在第一轭Y1上装配第二轭Y2的极齿部26b的装配作业的操作性。另外,由于不存在因想要硬将固定板14插入定位孔20a内而不小心施加了较大的力这种情况,因此不会发生第一轭Y1的极齿部26a和/或第二轭Y2的极齿部26b变形等、第一轭Y1和第二轭Y2各自的极齿10的位置关系产生偏差等、极齿10彼此抵接这种情况,可防止成品率下降。
如图6所示,接合板52是在中心设置有供转子轴RS插通的轴用孔54的板状部件。在轴用孔54的两侧以从接合板52的一个面朝另一个面贯穿的形态形成有固定孔20b、20b,该固定孔20b、20b供设于固定板14前端的突起28插通。
通过将该接合板52固定在设于第一轭Y1的固定板14前端的突起28上,使第二轭Y2的极齿部26b、26b相互固定,并使第二轭Y2与第一轭Y1固定。
将这样构成的定子部件1两相重叠,从而构成如图3所示的定子S。本实施形态的马达装入有定子S。
(实施形态的马达向框架的安装)
如图1所示,框架78通过使安装部86与定子S的上表面重叠并接合而安装在定子S上。在该安装部86的中心形成有供转子轴RS插通的轴用孔88,在其两侧设置有突起部用凹部90、90。该安装部86以与定子S的上表面重叠的形态进行配置,设于第一轭Y1的固定板14前端的突起28的前端从定子S的上表面、即定子S的输出侧的定子部件1的第二轭Y2的端面突出。因此,若设置有凹部90、90,则可避开该突起28而使安装部86与定子S的上表面没有间隙地抵接。在图2所示的马达1中表示的是作为凹部90、90而形成了缺口的例子,但凹部并不局限于缺口,例如也可以形成为槽状,总之,只要以不与突起28的前端抵接的形态形成为凹状即可。
框架78的安装部86的端面与定子S的输出侧的定子部件1的第二轭Y2的端面配置在大致同一个平面上。通过使该安装部86与第二轭Y2的端面用点焊等接合而将框架78固定在定子S上,将安装在转子轴RS上的转子磁体M配置在定子S的内周。
(本实施形态的各部件的说明)
图7是表示第一轭Y1的固定板14的俯视图。在该定子部件1的第一轭Y1上,有时会因冲裁连结部24时的冲压加工而在连结部24的端面上形成朝板厚方向突出的毛刺。另外,有时会因折弯底板24a两侧的固定板14、14时的冲压加工而使朝板厚方向突出的毛刺受到按压,从而形成朝固定板14的表面方向突出的毛刺30。这种情况下,如图7所示,该毛刺30会从固定板14的大致长方形的截面的一条长边的两端朝与该长边相同的方向突出形成。图7表示的是在固定板14的一个面14b的两侧形成有毛刺30的例子,但也可考虑毛刺以从大致长方形的截面的四个角落突出的形态形成在固定板14的两个面上的情况。另外,有时该毛刺30沿着固定板14的整个轮廓形成,而有时则局部形成。此外,还可考虑未产生毛刺的情况。
图8是表示极齿部26a的俯视图。该缺口34具有与固定板14的截面形状大致相同的形状。如图7所示,由于固定板14形成为截面呈大致长方形,因此缺口34也通过将极齿部26a的一条边切去大致长方形而形成,该缺口34的宽度W34具有与固定板14的宽度W14大致相同的长度。
在与固定板14的截面的角部对应的位置上凹状地形成有避让部34a。如图7所示,在固定板14的截面的角部容易产生毛刺30,有时该毛刺30从固定板14的一个面14b的端缘朝表面方向突出形成,因此,缺口34的避让部34a以避开毛刺30的形态朝着缺口34的侧面34b、34b的内侧凹状地形成。另外,例如即使在未形成毛刺时,也可预先在估计会产生毛刺的部位上形成避让部。
在此,由于在极齿部26a的缺口34内形成有避让部34a,因此在将固定板14插入缺口34内时,固定板14的毛刺30不会卡在缺口34的端缘上,可将固定板14顺畅地插通并嵌入缺口34内。因此,可提高连结极齿部26a与连结部24的作业的操作性。由于不存在因想要硬将固定板14插入缺口34内而不小心施加了较大的力这种情况,因此不会发生第一轭Y1变形的情况,可防止成品率下降。
由于在极齿部26a的缺口34内形成有避让部34a,因此不必考虑固定板14的毛刺30的尺寸而将缺口34的宽度W34设定得稍大。因此,在缺口34的避让部34a以外的部分上,可将与固定板14外形之间的间隙设定得很小。
图9是表示在固定板14上安装了极齿部26a后的状态的俯视图。在固定板14的毛刺30以外的部分上形成有与缺口34的端面34b、34b、34c紧紧抵接的抵接部36a。在图9中,固定板14的两端面14a、14a与缺口34的两侧面34b、34b抵接。缺口34内侧的端面34c与固定板14的一个面14b抵接。由此,极齿部26a可没有晃动地牢固固定在连结部24上,定子部件1的特性稳定,可防止成品率下降。
图10是表示处于未卷绕线圈状态的绕线管单体的A-A截面的剖视图。如图1和图10所示,在绕线管18上,在方筒状的本体38的两端设置有凸缘40a、40b,在一方的凸缘40a的外侧端缘设置有端子台42。将在铜线等的表面上覆盖了绝缘层的绕组在该绕线管18的本体38上卷绕多圈而形成线圈12。该绕组的两端部12a、12a缠绕在设于端子台42的成对的端子44、44上。通过该端子44、44向线圈12供给电流。
在对该定子部件1具有的一组线圈12、12供电时,可应用使各个线圈12绕向相同并串联连接的双极驱动或使绕向相反并串联连接的单极驱动。
在该绕线管18的中心设置有供第一轭Y1的固定板14插通的贯穿孔16。如图10所示,该贯穿孔16具有与固定板14的截面形状大致相同的形状。如图7所示,由于固定板14形成为截面呈大致长方形,因此贯穿孔16也形成为截面呈大致长方形,该长方形的短边长度T16与固定板14的板厚T14大致相同,长边长度W16与固定板14的宽度W14大致相同。
在与固定板14的截面的角部对应的位置上形成有避让部16a,该避让部16a以避开如图7例示的毛刺30的形态凹状地形成。该避让部16a在截面呈大致长方形的贯穿孔16的内周面的四个角落里形成为沿长边方向凹陷的槽状。如图7所示,固定板14的毛刺30仅形成在固定板14的一个面14b的端缘上,但绕线管18的贯穿孔16的避让部16a在大致长方形的四个角落里沿长边方向凹陷形成。由于像这样在贯穿孔16的四个角落里设置避让部16a,因此即使不改变绕线管18的朝向也可将避让部16a配置在与固定板14的毛刺对应的位置上。另外,还可应对在固定板14的两个面的端缘形成有毛刺的情况。
由于在绕线管18的贯穿孔16内与固定板14的毛刺对应的位置上形成有避让部16a,因此不必考虑固定板14的毛刺30的尺寸而将贯穿孔16的尺寸设定得稍大。因此,在贯穿孔16的避让部16a以外的部分上,可将与固定板14外形之间的间隙设定得极小。
图11是放大表示处于在绕线管18的贯穿孔16内插通固定板14后的状态的贯穿孔16的剖视图。由于像这样将贯穿孔16与固定板14外形之间的间隙设定得极小,因此,在将固定板14插通了贯穿孔16的状态下,贯穿孔16内周面的长边侧的两个面16b、16b与固定板14的一个面14b和另一个面14c(图中上下的面)抵接,贯穿孔16内周面的短边侧的两个面16c、16c与板厚方向的两端面14a、14a(图中左右的面)抵接。由于像这样在贯穿孔16的内周面上形成有与固定板14的表面没有间隙地抵接的抵接部36b,因此绕线管18可没有晃动地牢固固定在固定板14上。由此,定子部件1的特性稳定,可防止成品率下降。
在该第一轭Y1的固定板14的从绕线管18的贯穿孔16突出的部分上再装配固定第二轭Y2。
图12是表示从上方看该极齿部26b的状态的俯视图。基座32b的定位孔20a具有与固定板14的截面形状大致相同的形状。如图9所示,由于固定板14形成为截面呈大致长方形,因此定位孔20a也形成为截面呈大致长方形,该长方形的短边长度T20a与固定板14的板厚T14大致相同,长边长度W20a与固定板14的宽度W14大致相同。
在与固定板14的截面的角部对应的位置上形成有避让部20a-a,该避让部20a-a以避开如图7例示的毛刺30的形态凹状地形成。该固定板14的毛刺30从固定板14的一个面14b的端缘突出形成,但定位孔20a的避让部20a-a在大致长方形的四个角落里沿长边方向凹状地形成。由于像这样在定位孔20a的四个角落里设置避让部20a-a,因此也可应对在固定板14的另一个面14c上形成有毛刺的情况、以及在固定板14的两个面14b、14c的端缘上形成有毛刺的情况。
由于在定位孔20内与固定板14的毛刺30对应的位置上形成有避让部20a-a,因此不必考虑固定板14的毛刺30的尺寸而将定位孔20a的尺寸设定得稍大。因此,在定位孔20a的避让部20a-a以外的部分上,可将与固定板14外形之间的间隙设定得很小。
图13是表示在极齿部26b的定位孔20a内插通固定板14后的状态的俯视图。这样,由于定位孔20a与固定板14外形之间的间隙极小,因此定位孔20a内周面的长边侧的两个面与固定板14的一个面14b和另一个面14c(图中上下的面)抵接,定位孔20a内周面的短边侧的两个面与板厚方向的两端面14a、14a(图中左右的面)抵接。由于像这样在固定孔(极齿部)的内周面上形成有与固定板的表面没有间隙地抵接的抵接部36c,因此第二轭Y2的极齿部26b可没有晃动地准确定位在固定板14上并牢固固定。由此,定子部件1的特性稳定,可防止成品率下降。
如上所述,由于突起28的高度形成为比接合板52的厚度稍高,因此,在突起28被压入而插通固定孔20b的状态下,固定板14的前端面14d与接合板52的上述的一个面抵接,且突起28的前端从接合板52的另一个面突出。
在突起28插通固定孔20b的状态下,该接合板52的外周端面与极齿部26b、26b的基座32b的外周端面配置在大致同一个平面上。通过对该接合板52的外周端面和极齿部26b、26b的外周端面在几个部位上进行点焊,一对极齿部26b、26b被相互固定而构成第二轭Y2。
另外,将固定孔20b的端缘与突起28的表面同样用焊接固定。由此,接合板52与第一轭Y1的固定板14固定,且第一轭Y1与第二轭Y2相互准确地位置对齐并固定。
图14是表示从上方看该接合板52的状态的俯视图。固定孔20b具有与固定板14的突起28的截面形状大致相同的形状。如图9所示,由于突起28形成为截面呈大致长方形,因此固定孔20b也形成为截面呈大致长方形,该长方形的短边长度T20b与固定板14的突起28的板厚T14大致相同,长边长度W20b与突起28的宽度W28大致相同。
如图14所示,在与突起28的截面的角部对应的位置上形成有避让部20b-a,该避让部20b-a以避开在突起部28上产生的如图7例示的毛刺30a的形态凹状地形成。该突起28的毛刺30a从固定板14的一个面14b的端缘突出形成。与此相对,固定孔(接合板侧)20b的避让部20b-a在大致长方形的四个角落里沿长边方向凹状地形成。由于像这样在固定孔(接合板侧)20b的四个角落里设置避让部,因此也可应对在突起28的另一个面14c上形成有毛刺的情况、以及在突起28的两个面14b、14c的端缘上形成有毛刺的情况。
如图4和图7等所示,该突起28前端的角部被斜向切去而形成了锥面28a、28a。因此,在将接合板52的固定孔(接合板侧)20b向突起28插入时,固定孔(接合板侧)20b的开口端缘一旦与锥面28a、28a抵接,固定孔(接合板侧)20b便会被引向正确的插入位置,可提高接合板52朝突起28装配的操作性。
图15是表示处于在接合板52的固定孔20b内插通突起28后的状态的接合板52的俯视图。由于像这样突起28的截面形状与固定孔20b的截面形状形成为大致相同的形状,因此可通过稍加施力地将突起28压入固定孔20b内的轻压入来进行突起28朝固定孔20b的插入。此时,由于在固定孔20b内与突起28的毛刺30a对应的位置上形成有避让部,因此突起28的毛刺30a不会卡在固定孔20b的入口侧的端缘或内周面上,可将突起28顺畅地插通固定孔20b。因此,可提高在第一轭Y1上装配第二轭Y2的接合板52的装配的操作性。另外,在接合板52为厚度较薄的磁性体时,由于不存在因想要硬将突起28插入固定孔20b内而不小心施加了较大的力这种情况,因此不会发生接合板52变形等而导致极齿部26b的外周端面与接合板52的外周端面之间的位置偏差的情况。因此,不会发生第二轭Y2变形等而导致第一轭Y1和第二轭Y2各自的极齿10的位置关系偏差、极齿10彼此抵接的情况,可防止成品率下降。
由于在固定孔20b内与突起28的毛刺30a对应的位置上形成有避让部20b-a,因此不必考虑突起28的毛刺30a的尺寸而将固定孔20b的形状设定得稍大。因此,在固定孔20b的避让部以外的部分上,可将与突起28外形之间的间隙设定得很小。因此,在将突起28插通了固定孔20b的状态下,突起28的表面方向的两个面14b、14c(图中上下的面)和板厚方向的两端面28b、28b(图中左右的面)在大致整个面上与固定孔20b的内周面抵接。由于像这样在固定孔20b的内周面上形成有与突起28的表面没有间隙地抵接的抵接部36d,因此第二轭Y2和第一轭Y1可相互准确地定位。另外,在避让部20b-a处,在固定孔20b的内周面与突起28的外周面之间形成间隙。通过将该突起28的表面、固定孔20b的开口端缘、以及接合板52侧和极齿部26b、26b的外周端面焊接,第二轭Y2和第一轭Y1可在相互准确定位的状态下牢固固定。由此,定子部件1的特性稳定,可防止成品率下降。
图16是放大表示将设于第一轭Y1的固定板14前端的突起28插通第二轭Y2的接合板52的固定孔20b后的状态的立体图。这样,在装配好定子部件1的状态下,突起28的前端从固定孔20b的开口端缘突出。如图15所示,该突起28的两个面14b、14c和板厚方向的两端面28b、28b在大致整个面上与固定孔20b的内周面抵接。另一方面,在设于与突起28的毛刺30a对应的位置上的避让部20b-a处,突起28的表面与固定孔20b的内周面隔开稍许间隙相对。通过在几个部位上对该固定孔20b的开口端缘进行点焊,将第二轭Y2的接合板52固定于第一轭Y1的连结部24的前端。
在图16中,作为进行点焊的部位,用圆圈X表示了固定孔20b的开口端缘的四个角落附近、短边的中央部、以及长边的两个部位。此时,局部熔融的突起28流入到固定孔20b的避让部20b-a与突起28的表面之间的间隙内。这样,便可堵塞固定孔20b的避让部20b-a与突起28的表面之间的间隙。
如上所述,固定孔20b内周面的避让部20b-a以外的部位与突起28的表面没有间隙地抵接,因此,通过用熔融的突起28的前端来填埋避让部20b-a的间隙,突起28的表面与固定孔20b的内周面之间的接触面积增加,从而可将接合板52牢固地固定在第一轭Y1的固定板14的前端上。
这样,在将设于固定板14前端的突起28压入了固定孔20b内以使第一轭的固定板14的前端面14d与第二轭Y2的接合板52的一个面抵接的状态下,将固定板14与固定孔20b焊接,从而固定孔20b相对于固定板14的压入深度既不会过浅也不会过深,可对固定板14与固定孔20b之间的位置关系进行准确地定位。此时,由于突起28的前端从接合板52的另一个面突出,因此容易进行固定板14与固定孔20b之间的焊接。因此,可将固定板14准确地焊接在固定孔20b内,可将接合板52可靠并牢固地固定在第一轭Y1的固定板14的前端上。
(本实施形态的绕线管的变形例)
下面表示绕线管所具有的贯穿口和/或设在第二轭上的固定孔(极齿部)和固定孔(接合板侧)的形状的变形例。在图17(a)至图17(c)的说明中,将固定孔(极齿部)和固定孔(接合板侧)称作固定孔并标记相同的符号进行说明。例如,如图17(a)所示,也可以是在形成为长方形的贯穿口16-1和/或固定孔20-1的角部设置有由大致圆形的凹陷构成的避让部16-1a和/或固定孔20-1a的结构。如图17(b)所示,若固定板(和/或其前端面上突出形成的突起)14-1的毛刺30-1沿固定板14-1的板厚方向形成,则也可以是在贯穿口16-2和/或固定孔20-2的短边方向上设置有凹状形成的避让部16-2a和/或20-2a的结构。另外,如图17(c)所示,也可以将凹状设置在贯穿口16-3和/或固定孔20-3的内周面上的避让部16-3a和/或20-3a的宽度设置成比固定板14-1的毛刺的尺寸大。通过像这样使避让部16-3a和/或20-3a的宽度(空隙(日文:間口))变化,在将固定板14-1插入贯穿口16-3和/或固定孔20-3内时,可使固定板14-1的表面与贯穿口16-3和/或固定孔20-3的内周面抵接的抵接部36-3的面积不同。若减小避让部16-3a和/或20-3a的宽度(空隙),则抵接部36-3的面积增大,若增大避让部16-3和/或20-3a的宽度(空隙),则抵接部36-3的面积减小。这样,便可以控制将固定板14-1压入贯穿口16-3和/或固定孔20-3内所需的力。
(本实施形态的效果)
采用该马达2所具有的定子部件1,在第二轭Y2的固定孔20b内压入了第一轭Y1的突起28的状态下,固定板14的前端面14d与接合板52的一个面抵接,且突起28的前端从接合板52的另一个面突出,因此,固定孔20b相对于固定板14的压入深度既不会过浅也不会过深,可对固定板14与固定孔20b之间的位置关系进行准确地定位。可防止第一轭Y1与第二轭Y2之间的相对位置关系产生偏差。
由于在突起28的前端部设置有锥面28a、28a,因此可将突起28顺畅地插入固定孔20b内。
第一轭Y1的突起28的前端部的外周面与第二轭Y2的固定孔20b的开口端缘焊接而使第一轭Y1与第二轭Y2固定,因此,在从一个面将设于第一轭Y1的固定板14的前端面14d上的突起28压入到设于第二轭Y2的接合板52上的固定孔20b内时,突起28的前端从接合板52的另一个面突出,从而可容易地进行固定孔20b与突起28之间的焊接。因此,可将第一轭Y1与第二轭Y2准确地定位并可靠、牢固地固定。
在安装于第二轭Y2的框架78上,在与接合板52抵接并固定的安装部86上的与第二轭Y2的固定孔20b对应的位置上设置有凹部90,因此,即使设在第一轭Y1的固定板14的前端面14d上的突起28从第二轭Y2的接合板52的固定孔突出,也可将框架78的安装部86没有间隙地抵接并安装在第二轭Y2的接合板52上。由于做成这种结构,因此,通过使突起28与凹部90卡合,可使框架78与定子部件1之间的位置对齐。由此,可进一步提高框架78和转子轴RS的位置精度。
由于在固定孔20b的内周面上形成有与固定板14的表面抵接的抵接部36d以及与固定板14的表面隔开规定间隙相对的避让部20b-a,因此,在抵接部36d处,可使固定孔20b没有偏差地固定在固定板14上,可将第二轭Y2没有晃动地牢固固定在第一轭Y1上。另外,可通过增大或减小避让部20b-a的面积来适当变更与抵接部36d之间的接触面积,可对在固定孔20b内压入突起时产生的负载进行调节。
对应于固定板14的截面形状而将固定孔20b形成为方形、更具体而言是长方形,且避让部20b-a在方形的角部沿着长方形的长边方向形成,因此,可在固定孔20b的端缘和内周面上有效地避开固定板14的毛刺。因此,不必考虑固定板14的毛刺等而将固定板14的表面与固定孔20b的内周面之间的间隙设定得较大,从而在避让部20b-a以外的部分上,固定板14的表面与固定孔20b的内周面成为紧贴状态,固定孔20b没有偏差地固定在固定板14上,能以较高的位置精度将第二轭Y2固定到第一轭Y1上。
若是具有这种结构的马达2,则可将一对轭以相对位置关系没有偏差的形态固定,可防止成品率下降。
(其它实施例)
上面对本发明的实施形态进行了说明,但本发明并不局限于上述实施形态,当然可以在不脱离本发明主旨的范围内以各种形态进行实施。例如,在上述实施形态中表示的是在第一轭上形成有两个固定部且在第二轭上形成有与这些固定部对应的两个固定孔的例子,但只要至少设置一个固定部和固定孔即可。另外,也可以在第一轭上形成一个固定部,在第二轭上形成与该固定部对应的固定孔,并在第二轭上也设置固定部,在第一轭上设置与该固定部对应的固定孔。在上述实施形态中,作为固定部表示的是板状固定部的例子,但固定部的形状并不局限于此,例如也可以是棒状、方柱状等其它形状。可设置避让部的部件并不局限于第二轭和绕线管,即使是安装在步进马达上的其它各种部件,只要是通过使一方的部件插通另一方的部件来固定的结构,则也可在被插通的孔内设置避让部。另外,并不局限于步进马达,例如像无刷马达那样将设在圆柱状定子铁芯的圆周面上的突起插通线圈中心的安装孔而在定子铁芯的圆周面上配置多个线圈时,也可以在线圈的安装孔内设置用于避开定子铁芯的突起上的毛刺的避让部。
在上述实施形态中,框架78的框架固定部86的端面与定子S的上侧的定子部件1的第二轭Y2的端面配置在大致同一个平面上。通过使该框架固定部86与第二轭Y2的端面用点焊等接合而将框架78固定在定子S上,将安装在转子轴RS上的转子磁体M配置在定子S的内周并使转子磁体M可自由旋转地得到支承。
但是,在此状态下,对于定子S所具有的大致方筒状的线圈12,其外周面中的一个侧面被配置成与极齿相对而并未配置在马达2的外周面上,但其它三个侧面则被配置在定子部件1的外周面上而露出。若像这样,线圈12的外周面被配置在定子S的外周面上,则线圈12的外周面可能会不小心地被推压或被卡住,从而导致线圈绕组断线。另外,在这种定子S中,以相互啮合的形态配置的多个极齿10处于暴露状态,因此灰尘和尘埃等杂质可能会从极齿10彼此之间的间隙进入转子磁体M与极齿10之间,从而妨碍转子R的旋转。
因此,在该定子部件1的外周面上卷绕具有挠性的树脂膜部件P,以将线圈12的外周面覆盖。在本实施形态的例子中,作为该树脂膜部件P,应用了通过在绝缘的基膜上形成导电的配线图案而构成的配线基板92。
图18是表示该配线基板92的俯视图,表示的是为了表示配线图案而将表面的树脂膜局部切去后的状态。该配线基板92形成为宽度w与定子S的轴向高度大致相同的带状,以用一个配线基板92来覆盖定子S的外周面。配线基板92一般可以应用称作柔性印刷基板、柔性印刷配线板(FPC)的具有挠性的配线基板。该配线基板92如下所述地形成:在由聚酰亚胺等的绝缘树脂构成的基膜92a上层叠铜等的导体箔,通过将该导体箔蚀刻成规定形状等来制作布线图案,从而形成配线图案92b,再在该配线图案92b上以覆盖大致整个基膜92a的形态层叠聚酰亚胺等的绝缘树脂膜92c。
在该配线基板92的一个端部附近,在与设于定子S侧面的端子44对应的位置上形成有端子用贯穿孔TH。该定子S具有两组线圈12、12、12、12,各个线圈12具有两个端子44。这些总计八个的端子44在定子S的相对的两侧面的中央部分别配置有四个。在该配线基板92上以在将配线基板92卷绕于定子S的外周面上的状态下可供设于定子S两侧面的各四个端子44插通的形态隔开规定间隔地形成有两个端子用贯穿孔TH1、TH2。各端子用贯穿孔TH1、TH2形成为大致四边形,以可供设在定子S的一个侧面上的四个端子一起插通。
如图18所示,在该端子用贯穿孔TH1、TH2的周缘上,与插通一个端子用贯穿孔TH1、TH2的四个端子44分别相连的端子连接部TC配置形成在端子用贯穿孔TH1、TH2的角部。该端子连接部TC由与配线图案92b相同的层的导体箔一体形成,通过除去端子连接部TC部分的树脂膜92c而使导体箔露出,可利用焊锡等与端子44相连。
在配线基板92的另一个端部形成有连接器用连接部CC。连接器用连接部CC由与配线图案92b相同的层的导体箔一体形成,通过除去连接器用连接部CC部分的树脂膜92c而使导体箔露出,可与连接器端子等相连。另外,该配线基板92的靠连接器用连接部CC侧的宽度形成得较窄,从而容易进行配线基板92的配线。
由于与该连接器用连接部CC相连的连接器可以应用以往一般所使用的FPC连接器,因此在此省略其构造的详细说明。对连接器用连接部CC施加通过FPC连接器向线圈12供给的电流I1、I2。
该配线基板92的配线图案92b以将设于定子S所具有的各定子部件1的两侧面上的成对的线圈12、12串联连接的形态形成。
如图19所示,将设于定子S的一个侧面的中央部的四个端子44插通配线基板92上形成的端子用贯穿孔TH1。这四个端子44被配置在大致四边形的端子用贯穿孔TH1的角部。配线基板92被插入至与保持端子44的端子台42抵接的位置。
在该端子用贯穿孔TH1内插通了端子44的状态下,通过钎焊等将各端子44与设于端子用贯穿孔TH1周缘的角部的各端子连接部TC相连。
这样,在设于定子S的一个侧面上的端子44上固定配线基板92,并如图20所示地沿着定子S的外周面卷绕配线基板92。接着,将设于定子S的另一个侧面上的四个端子44插通配线基板92上形成的端子用贯穿孔TH2。该另一个侧面上的四个端子44与一个侧面上的端子44一样,与设于端子用贯穿孔TH2外周缘的端子用连接部TC相连。
若像这样使设于由两相定子部件1重叠而成的定子S的两侧面上的各四个端子与配线基板92的端子连接部TC分别相连,则可使各定子部件1所具有的一对绕线管18在可以供电的状态下相连。
如图18所示,在配线基板92上为了分别连接各定子部件1的线圈12、12而具有两组配线以线对称的形态形成的配线图案92b。
在定子S的端子44上连接了配线基板92的状态下,从连接器用连接部CC1输入的电流I1通过配线92b-1向端子连接部TC1输送,通过与端子连接部TC1相连的端子44向定子部件1的一个线圈12的线圈绕组的一端输入,并从该线圈绕组的另一端输出。从该一个线圈12的线圈绕组的另一端输出的电流I1通过端子连接部TC2、配线92b-2和端子连接部TC3向另一个线圈12的线圈绕组的一端输入,接着,从该另一个线圈12的线圈绕组的另一端输出,并通过配线92b-3向连接器用连接部CC2输送。
在定子S的另一个定子部件1中,与一个定子部件一样,从一个连接器用连接部CC输入的电流I2经由并联连接的线圈12、12而从另一个连接器用连接部CC输出。
这样,如图20所示,配线基板92与设于定子S两侧面的端子相连,且配线基板92以围住定子S外周面的形态进行卷绕,从而构成马达2。此时,最好以定子部件1分别接触的接触面与配线基板92不接触的形态进行卷绕。在接触面上,基座32a、32b和底板24a的角部沿径向突出。若配线基板92与基座32a、32b和底板24a的角部接触,则可能会损伤配线基板92上形成的配线图案92b。因此,最好以定子S分别接触的接触面与配线基板92不接触的形态进行卷绕。另外,也可预先在考虑配线基板92的配置图案的基础上进行配置设计,以使配线图案92b与基座32a、32b和底板24a的角部不接触。
采用该马达2,由于配置在定子部件1的外周面上的线圈12的外周面被由配线基板92构成的树脂膜部件覆盖,不会直接接触到线圈12的外周面,因此,不会发生线圈绕组断线的情况。可防止灰尘和尘埃等杂质从极齿10彼此之间的间隙进入转子磁体M与极齿10之间。由于线圈12的外周面被由配线基板92构成的树脂膜部件覆盖,因此容易处理马达2。另外,由于覆盖保护线圈12外周面的树脂膜部件应用的是配线基板92,因此可以具有向线圈12供给电流的功能,与马达2使用以往的马达外壳时相比,可有助于小型化。
在本实施形态中表示的是在定子的内周配置了转子之后再将作为树脂膜部件的配线基板卷绕在定子的外周面上的例子,但也可以在定子的外周面上卷绕了配线基板之后再将转子配置在定子的内周。若先用配线基板来保护定子的外周面,然后再将转子配置在定子的内周,则在将转子安装在定子上时也容易进行定子的处理。另外,可防止线圈绕组的断线等,可提高马达的成品率。
在本实施形态中表示的是作为树脂膜部件而应用了配线基板的例子,但本发明并不局限于此,只要是可卷绕在定子外周面上的具有挠性的部件即可。另外,在将树脂膜部件卷绕到定子的外周面上时,也可使用预先根据定子部件的外周形状弯曲形成的树脂膜部件。
下面参照附图对将树脂膜部件卷绕在定子外周面上的其它实施形态的马达2进行详细说明。图21是表示在其它实施形态的马达的定子的内周配置了转子的状态的局部剖视图。图22是表示图21所示的定子的分解立体图。图23是表示在图21所示的定子的内周配置了转子的状态的俯视图。图24是表示作为树脂膜部件的配线基板的另一例的俯视图。图25是表示将定子的端子插通配线基板的固定用贯穿孔之前的状态的立体图。图26是表示在定子上卷绕配线基板并在连接用连接孔内插通了端子的状态的立体图。在该马达2中,对转子R等具有与上述实施形态的马达2大致相同的结构的部分标记相同的符号并省略其详细说明。
本实施形态的马达2为步进马达,如图21所示,包括:具有转子轴RS和固接在转子轴RS外周面上的圆筒状转子磁体RM的转子R、以包围转子R的形态配置的定子S2。
该定子S2构成为一组定子部件S21相互背靠背固定的两相构造。
如图22所示,定子部件S21包括:形成有以围住转子R周围的形态配置的多个极齿103的定子铁芯100;配置在该极齿10外周的空心线圈102;以及具有覆盖该空心线圈102外周面的外壳部104a、104b的马达外壳106。该定子部件S21的轭由这些定子铁芯100和马达外壳106组合而成。
如图22所示,马达外壳106具有环形的盖部106a,该盖部106a具有比空心线圈102的内径稍小的内径和比空心线圈102的外径稍大的外径。在该盖部106a的外周缘上相对地竖立形成有截面呈大致圆弧形状的成对的外壳部,且在内周缘上竖立形成有多个极齿103。若将空心线圈102以包围这多个极齿103的形态配置,则该空心线圈102的外周面的一部分被外壳部104a、104b覆盖,其它部分从设于外壳部104a与外壳部104b之间的开口部108露出而可以被看到。该马达外壳106例如通过对铁等的磁性钢板进行冲压加工来形成。
如图22所示,在一个外壳部104a的前端面上设置有引出线用缺口110,该引出线用缺口110供固接在马达外壳106的内表面上的空心线圈102的绕组末端、即引出线102a向马达外壳106的外侧引出。在另一个外壳部104b的前端侧的端面上,在与引出线用缺口110相对的位置上设置有供下述的定子铁芯100的突出部118嵌入的突起部用缺口112。
定子铁芯100与马达外壳106的盖部106a一样,形成为具有比空心线圈102的内径稍小的内径和比空心线圈102的外径稍大的外径的环形。在该定子铁芯100的内周缘上以与马达外壳106的极齿103啮合的形态竖立形成有多个极齿103,在外周缘上安装有对连接空心线圈102的引出线102a的端子114予以保持的端子台116,且在与该端子台116相对的位置上形成有用于使成对的定子部件S21的定子铁芯100彼此位置对齐的突出部118。该定子铁芯100例如通过对铁等的磁性钢板进行冲压加工来形成。另外,该端子台116由绝缘的合成树脂材料等形成。
安装在该定子铁芯100的极齿103外周的空心线圈102通过将在铜线等的表面上设有自熔融层的绕组卷绕多圈而形成。该自熔融层可以应用若一边加热一边将绕组缠绕在具有规定外径的夹具等上则绕组的表面会熔融而固定成空心线圈102的形状的部件、以及在卷绕了绕组后利用溶剂等来熔融的部件。由此,即使没有绕线管,也可仅由绕组来维持空心线圈102的形状。
定子S2如下地进行装配。首先,将定子部件S21的定子铁芯100彼此背靠背重叠,使设于外周缘的突出部118重叠而对齐位置。接着,通过焊接等来接合两个定子铁芯100、100的外周端面。在这样接合后的定子铁芯100、100的外周缘上通过合成树脂材料的内嵌或外镶和成形等来模制并安装端子台116。然后,以定子铁芯100和马达外壳106的极齿103等不接触空心线圈102的表面的形态使定子铁芯100、空心线圈102和马达外壳106以同轴配置的状态靠近,将空心线圈102配置在极齿103的外周上。接着,通过焊接等来接合定子铁芯100和马达外壳106,装配定子S2。然后,将空心线圈102的引出线102a、102a缠绕到端子台上形成的端子上。
接着,在该定子S2的内周配置转子,通过轴承将转子可自由旋转地支承。
如图23所示,由于在马达外壳106上设置有开口部108,因此马达外壳106呈圆筒的外周面被大致平行地直线状切去的近似椭圆形(日文:小判形)。定子铁芯100也与马达外壳106对应地将外周缘形成为近似椭圆形。因此,定子S2的外周形状也同样呈近似椭圆形。这样,通过将定子S2的外周形状形成为切去了圆筒外周的形状,可减小定子S2的外形尺寸,并可有助于马达2的小型化。
在此,由于在马达外壳106上设置有开口部108,因此,如图21所示,在该开口部108处,空心线圈102的外周面在定子S2的外周面露出。若这样地将空心线圈102的外周面配置在定子S2的外周面上,则空心线圈102的外周面可能会不小心地被推压或被卡住,从而导致线圈绕组断线。
因此,在该定子S2的外周面上卷绕具有挠性的树脂膜部件P2,将马达外壳106的开口部108覆盖,从而保护从开口部108露出的空心线圈102的外周面。在本实施形态的例子中,作为该树脂膜部件P,应用了通过在绝缘的基膜上形成导电的配线图案而构成的配线基板120。
图24是表示该配线基板120的俯视图,表示的是为了表示配线图案而将表面的树脂膜局部切去后的状态。该配线基板120形成为宽度w2与定子S2的高度h2大致相同的带状,以用一个配线基板120来覆盖由定子部件S21两相重叠而成的定子S2的外周面。配线基板120一般可以应用称作柔性印刷基板、柔性印刷配线板(FPC)的具有挠性的配线基板。该配线基板120与配线基板92一样,如下所述地形成:在由聚酰亚胺等的绝缘树脂构成的基膜120a上层叠铜等的导体箔,通过将该导体箔蚀刻成规定形状等来制作布线图案,从而形成配线图案120b,再在该配线图案120b上以覆盖大致整个基膜120a的形态层叠聚酰亚胺等的绝缘树脂膜120c。
如图24和图25所示,在该配线基板120的一个端部附近,在与设于定子S2外周的端子114对应的位置上形成有固定用贯穿孔122。该固定用贯穿孔122用于使配线基板120与定子S2的外周紧贴地固定,与配线图案120b并不相连。在配线基板120上,在比该固定用贯穿孔122更靠中央的位置上形成有连接用贯穿孔124。这些固定用贯穿孔122和连接用贯穿孔124与支撑在端子台116上的各端子114的位置对应地设置,可将各端子114分别插通固定用贯穿孔122和连接用贯穿孔124。
在该连接用贯穿孔124的周缘上,与要插通的各端子114相连的端子连接部126以包围连接用贯穿孔124周围的形态形成。该端子连接部126由与配线图案120b相同的层的导体箔一体形成,通过除去端子连接部126部分的树脂膜120c而使导体箔露出,可利用焊锡等与端子114相连。
在配线基板120的另一个端部形成有连接器用连接部128。连接器用连接部128由与配线图案120b相同的层的导体箔一体形成,通过除去连接器用连接部128部分的树脂膜120c而使导体箔露出,可与连接器等相连。
由于与该连接器用连接部128相连的连接器可以应用以往一般所使用的FPC连接器,因此在此省略其构造的详细说明。对连接器用连接部128施加通过该FPC连接器向空心线圈102供给的电流I3、I4。
该配线基板120的配线图案120b形成为与定子S2所具有的各定子部件S21、S21的空心线圈102、102分别相连。
首先,如图25所示,将设于定子S2的端子114插通配线基板120上形成的固定用贯穿孔122。将配线基板120插入至与保持端子114的端子台116抵接的位置。
接着,如图26所示,沿着定子S2的外周面将配线基板120卷绕在定子S2上,在刚好卷绕一周时,连接用贯穿孔124到达端子114的位置,将端子114插入连接用贯穿孔124内。
接着,在该连接用贯穿孔124内插通了端子114的状态下,在设于连接用贯穿孔124周围的端子连接部126上钎焊连接各端子114。
在该定子S2的各定子部件S21中,从连接器用连接部128-1输入的电流I3通过配线120b-1(参照图24)向端子连接部126-1输送,通过与端子连接部126-1(参照图24)相连的端子114向空心线圈102的线圈绕组的一端输入,从该线圈102的线圈绕组的另一端输出,并通过配线120b-2向连接器用连接部128-2输送。
这样,配线基板120与设于定子S2的端子相连,且配线基板120以包围定子S2的外周面的形态进行卷绕,从而构成马达2。
采用该马达2,通过用树脂膜部件P2即配线基板120来覆盖设在定子部件S21的马达外壳106上的开口部108,从开口部108露出的空心线圈102的外周面被配线基板120覆盖。因此,不会直接接触到空心线圈102的外周面,从而不会发生线圈绕组断线的情况。由于空心线圈102的外周面被由配线基板120构成的树脂膜部件覆盖,因此容易处理马达2。另外,由于覆盖保护空心线圈102外周面的树脂膜部件应用的是配线基板120,因此可以具有向空心线圈102供给电流的功能,可有助于马达2的小型化。
上面对本发明的实施形态进行了说明,但本发明并不局限于上述实施形态,当然可以在不脱离本发明的主旨的范围内以各种形态进行实施。例如,也可以是卷绕有多个树脂膜部件的结构。
Claims (11)
1.一种马达,包括:在转子轴的外周面上安装转子磁体而构成的转子、彼此相对配置的第一轭和第二轭、以及配置在所述第一轭与所述第二轭之间的线圈,其特征在于,
在所述第一轭上设置有供所述线圈进行安装的固定部,并以从该固定部的前端面突出的形态设置有突起,所述固定部沿着与所述转子轴平行的方向延伸,
在所述第二轭上设置有固定孔,该固定孔从与所述第一轭相对的一个面贯穿至另一个面,
在所述第二轭的所述固定孔内压入有设在所述第一轭的所述固定部的前端面上的所述突起,
在所述固定孔内压入了所述突起的状态下,所述固定部的前端面与所述第二轭的所述一个面抵接,且所述突起的前端部从所述第二轭的所述另一个面突出。
2.如权利要求1所述的马达,其特征在于,在所述突起的前端部上设置有锥面。
3.如权利要求1所述的马达,其特征在于,所述第一轭的所述突起的前端部的外周面与所述第二轭的固定孔的开口端缘被焊接,从而所述第一轭与所述第二轭被固定。
4.如权利要求3所述的马达,其特征在于,具有接合板,该接合板与所述第二轭接触,并形成有供所述突起压入的固定孔,
在安装于所述第二轭的框架上设置有与所述接合板的抵接而固定的安装部,在所述安装部的与所述第二轭的所述固定孔对应的位置上设置有凹部。
5.如权利要求4所述的马达,其特征在于,在所述固定孔的内周面上形成有:与所述固定部的表面抵接的抵接部、以及与所述固定部的表面隔开间隔地相对的避让部。
6.如权利要求5所述的马达,其特征在于,所述固定孔形成为多边形,且所述避让部形成在所述多边形的角部。
7.如权利要求5所述的马达,其特征在于,所述固定孔形成为长方形,且所述避让部沿所述长方形的长边方向形成。
8.如权利要求1所述的马达,其特征在于,具有接合板,该接合板与所述第二轭接触,并形成有供所述突起压入的固定孔,
在安装于所述第二轭的框架上设置有与所述接合板的抵接而固定的安装部,在所述安装部的与所述第二轭的所述固定孔对应的位置上设置有凹部。
9.如权利要求1所述的马达,其特征在于,在所述固定孔的内周面上形成有:与所述固定部的表面抵接的抵接部、以及与所述固定部的表面隔开间隔地相对的避让部。
10.如权利要求9所述的马达,其特征在于,所述固定孔形成为多边形,且所述避让部形成在所述多边形的角部。
11.如权利要求9所述的马达,其特征在于,所述固定孔形成为长方形,且所述避让部沿所述长方形的长边方向形成。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20081203 |