CN101501961B - 电动机 - Google Patents

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Abstract

一种电动机,通过改善针对驱动线圈的供电部的构造,可实现薄型化。在电动机(1)中,定子(2)具有基板保持部(231、241),该基板保持部将供电用基板(7)以与电动机轴线方向大致垂直的姿势保持,在供电用基板(7)上形成有焊盘部(71a、71b),在该焊盘部上连接有驱动线圈(61、62)的绕组末端(618、619、628、629)。因此,无需采用设置端子台、并在该端子台上固接对线圈末端进行处理的端子销的构造。

Description

电动机
技术领域
本发明涉及一种电动机的结构,尤其涉及对驱动线圈供电用的构造、针对转轴的轴承构造、驱动线圈的构造和该驱动线圈的供电构造、以及定子的构造。
背景技术
在电动机中,作为用于将驱动线圈的绕组末端与外部连接的结构,曾提出了一种在压入树脂绕线管或与树脂绕线管一体成形的端子上缠绕绕组末端而将该端子与外部连接的结构(例如参照专利文献1)。
另外,作为电动机的轴承机构,已知有一种分别包括在径向上支撑转轴的径向轴承以及在推力方向上支撑转轴的推力轴承的结构,例如曾提出了一种通过相对于转轴构成滚珠轴承而在径向和推力方向上支撑转轴的结构(例如参照专利文献2)。
另外,作为定子所使用的驱动线圈的结构,曾提出了一种如下的结构:使用将由圆线形成的线圈线以环状卷绕多层的空心线圈(bobbinless coil),在这种空心线圈中,卷绕终止端从空心线圈的外周部引出,卷绕初始端从空心线圈的内周部引出(例如参照专利文献3)。
另外,步进电动机一般具有:包括永磁体的转子、以及配置在该转子的外周侧的定子。另外,在定子中,A相定子组和B相定子组分别包括内定子铁心和外定子铁心,从内定子铁心的第一端板部突出的第一极齿和从外定子铁心的第二端板部突出的第二极齿在周向上交替排列。此处,第一极齿和第二极齿通常形成为相同尺寸,但有时也将第一极齿形成为比第二极齿短,例如,作为定子的构造,曾提出了一种使外定子铁心的根部部分不与转子的永磁体相对、并将从外定子铁心的端板部突出的第二极齿形成为比从内定子铁心的端板部突出的第一极齿长的结构(例如参照专利文献4)。
专利文献1:日本专利特开2005-33920号公报
专利文献2:日本专利特开平7-107731号公报
专利文献3:日本专利实开平6-60263号公报
专利文献4:日本专利特开2005-269863号公报
然而,在以往那样的将驱动线圈的绕组末端与外部连接的结构中,若将一体形成有端子的树脂绕线管作为与外部连接用的部件配置在电动机上,则电动机会增加与绕线管的厚度相应的厚度,因此,很难实现电动机的薄型化。
另外,在将以往那样的分别配置径向轴承和推力轴承的轴承机构作为轴承机构的电动机中,径向轴承和推力轴承分别配置在轴线方向上,因此,很难实现电动机的薄型化和小型化。另外,若使用专利文献2中公开的那种滚珠轴承,则由于轴承本身较大,因此很难实现电动机的薄型化和小型化,并且,构造复杂,价格高。
另外,在以往的驱动线圈的结构中,卷绕初始端与空心线圈的端面重叠,因此,驱动线圈会增加与卷绕初始端的线直径相应的厚度,会妨碍电动机的薄型化。另外,若卷绕初始端与空心线圈的端面重叠,则在将驱动线圈安装到电动机上时,容易因驱动线圈或卷绕初始端受到过大的力而产生断线,需要追加应对断线用的部件,其结果是,电动机的构造复杂化,且很难实现电动机的薄型化。
另外,由于将卷绕初始端和卷绕终止端与固接在壁厚的树脂绕线管上的端子连接,因此很难实现电动机的薄型化。
另外,像以往的定子的构造那样将在一方的定子铁心上形成的第一极齿形成为比在另一方的定子铁心上形成的第二极齿短的结构,也可在第一极齿与另一方的定子铁心的第二端板部靠近时作为抑制第一极齿与另一方的定子铁心的第二端板部之间的漏磁通的对策使用,但要抑制漏磁通,就要大幅度缩短第一极齿,其结果是,无法形成足够的磁场,转矩会下降。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的第一技术问题在于提供一种通过改善针对驱动线圈的供电部的构造来实现薄型化的电动机。
另外,本发明的第二技术问题在于提供一种通过改进轴承构造来实现薄型化的电动机。
另外,本发明的第三技术问题在于提供一种通过改进驱动线圈的结构和针对该驱动线圈的供电构造来实现薄型化的电动机。
另外,本发明的第四技术问题在于提供一种通过优化极齿的形状来获得较大转矩的电动机。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述第一技术问题,本发明的电动机包括:具有永磁体的转子、以及具有定子铁心和驱动线圈并配置在上述转子的外周侧的定子,其特征是,上述定子具有基板保持部,该基板保持部将供电用基板以与电动机轴线方向大致垂直的姿势保持,在上述供电用基板上形成有焊盘部,在该焊盘部上连接有上述驱动线圈的末端。
在本发明中,供电用基板被定子以与电动机轴线方向大致垂直的姿势保持,在该供电用基板上连接有驱动线圈的末端,因此,不需要一体形成有端子的树脂绕线管。另外,供电用基板被定子的基板保持部夹持,因此,无需另行设置保持供电用基板用的部件。因此,可实现电动机构造的简化。并且,若是以与电动机轴线方向大致垂直的姿势得到保持的供电用基板,则比一体形成有端子的树脂绕线管薄,从而可实现电动机的薄型化。
本发明中,理想的是上述定子包括在上述转子的周围沿推力方向重叠配置的A相定子组和B相定子组,上述A相定子组和上述B相定子组在上述驱动线圈的推力方向的两侧包括内定子铁心和外定子铁心作为上述定子铁心,并且,上述内定子铁心彼此在推力方向上重叠配置,上述基板保持部包括:从上述A相定子组的内定子铁心朝径向外侧突出的第一突出部;以及从上述B相定子组的内定子铁心朝径向外侧突出、在其与上述第一突出部之间夹持上述供电用基板的第二突出部。这样构成时,可容易地将供电用基板以与电动机轴线方向大致垂直的姿势保持,并且,由于供电用基板位于A相定子组与B相定子组之间,因此方便对A相定子组和B相定子组所使用的各驱动线圈的末端进行处理。另外,若只是在内定子铁心上设置突出部,则在通过冲压加工等制作内定子铁心时,只需使金属模的一部分变形就能容易地形成。
在本发明中,理想的是上述供电用基板包括在该供电用基板的一个面侧供上述A相定子组的驱动线圈的末端进行连接的焊盘部以及在该供电用基板的另一个面侧供上述B相定子组的驱动线圈的末端进行连接的焊盘部作为上述焊盘部。这样构成时,方便对A相定子组和B相定子组所使用的各驱动线圈的末端进行处理。
在本发明中,理想的是上述第一突出部和上述第二突出部至少分别形成有两个,以可分别夹持上述供电用基板的两端部。这样构成时,可将供电用基板保持成稳定的状态。
在本发明中,上述第一突出部包括:从上述A相定子组的内定子铁心的环状部分朝径向外侧水平延伸的基部、在上述基部的前端朝下方弯曲的弯曲部、以及从上述弯曲部朝径向外侧水平延伸的水平板部,上述第二突出部包括:从上述B相定子组的内定子铁心的环状部分朝径向外侧水平延伸的基部、在上述基部的前端朝上方弯曲的弯曲部、以及从上述弯曲部朝径向外侧水平延伸的水平板部。这样构成时,由于在第一突出部和第二突出部上分别形成的弯曲部,因此第一突出部和第二突出部的前端侧的水平板部在互相离开的位置上延伸,在水平板部之间会形成与供电用基板的厚度相当的间隙,从而可在该间隙内保持供电用基板。其结果是,供电用基板可在第一内定子铁心和第二内定子铁心的外周侧以与电动机轴线大致垂直的姿势得到保持。
在本发明中,理想的是上述供电用基板包括:形成有上述焊盘部的本体部分;以及从该本体部分的两端部分别突出、被上述第一突出部和上述第二突出部夹持的连结部,在上述供电用基板上与该供电用基板大致垂直地连接有柔性布线基板,该柔性布线基板的背面侧与上述连结部、或者上述第一突出部和上述第二突出部抵接而得到定位。这样构成时,能将柔性布线基板相对于供电用基板可靠地配置在规定位置上,因此,能容易地进行供电用基板与柔性布线基板间的电气连接。
在本发明中,理想的是上述供电用基板的上述连结部的外周侧端部位于上述本体部分的外周侧端部的内侧,在上述本体部分的从上述柔性布线基板朝外周侧突出的部分上进行上述供电用基板与上述柔性布线基板间的电气连接。这样构成时,可在柔性布线基板的外侧进行供电用基板与柔性布线基板间的电气连接,连接操作容易。
为了解决上述第二技术问题,本发明的电动机包括:具有转轴和永磁体的转子、在上述永磁体的外周侧相对的定子、固定在该定子的一侧端面上并将上述转轴可旋转地支撑的第一轴承、以及固定在上述定子的另一侧端面上并将上述转轴可旋转地支撑的第二轴承,其特征是,上述第一轴承和上述第二轴承具有对上述转轴的外周面予以支撑的径向支撑部,上述第一轴承和上述第二轴承中的至少一个轴承在另一轴承所在的内表面侧具有在推力方向上支撑上述转子的推力支撑部。
在本发明中,第一轴承和第二轴承中的至少一方包括径向支撑部和推力支撑部,由一个轴承同时起到了在径向上支撑转子的功能以及在推力方向上支撑转子的功能。因此,可削减零件数量,实现电动机的小型化和薄型化。另外,径向支撑部对转轴的外周面予以支撑,而推力支撑部对转子的、转轴的轴端以外的部分予以支撑。因此,无需在转轴轴端的推力方向外侧配置径向支撑部和推力支撑部中的任一个。因此,可实现电动机的薄型化。
在本发明中,理想的是上述第一轴承包括上述径向支撑部和上述推力支撑部,上述第二轴承包括:上述径向支撑部;以及在上述第一轴承所在的内表面侧沿推力方向空开规定间隙、可规定该转子的推力方向的移动范围的限位部。这样构成时,第二轴承用一个轴承同时起到了在径向上支撑转子的功能以及防止转子在推力方向上位移过度的功能。因此,可削减零件数量,实现电动机的小型化和薄型化。另外,即使在第二轴承上设置限位部,该限位部也是与转子的、转轴的轴端以外的部分相对,因此,无需配置在转轴轴端的推力方向外侧。因此,适于实现电动机的薄型化。
在本发明中,上述转子可采用如下结构:上述永磁体通过转子壳体与上述转轴形成一体,上述推力支撑部在推力方向上与上述转子壳体接触,上述限位部在推力方向上与上述转子壳体空开规定间隙相对。
在本发明中,理想的是上述转子壳体包括:供上述转轴嵌入的内周侧圆筒部、在外周面上固接有上述永磁体的外周侧圆筒部、以及将该外周侧圆筒部与上述内周侧圆筒部连结的环状平板部,上述推力支撑部在推力方向上与上述环状平板部接触,上述限位部在推力方向上与上述环状平板部空开规定间隙相对。这样构成时,转子的与推力支撑部相对滑动的部分是环状平板部,因此处于面接触状态,不容易磨损,可延长电动机的寿命。另外,即使是在限位部与旋转中的转子抵接时,与限位部与内周侧圆筒部的前端部或外周侧圆筒部的前端部等抵接的结构不同,不会对第二轴承和转子造成过大的冲击,因此,在第二轴承和转子上不会产生损伤,且不会产生磨损,可延长电动机的寿命。另外,若通过拉深加工来形成转子壳体,则虽在可获得较高的生产率的同时内周侧圆筒部的前端部容易产生毛刺,但若使限位部与避开该内周侧圆筒部的部分抵接,则即使在内周侧圆筒部的前端部存在毛刺,第二轴承也不会被转子卡住。
在本发明中,理想的是上述永磁体相对于上述第一轴承和上述第二轴承中的任一个均配置在径向外侧。这样构成时,即使第一轴承和第二轴承朝推力方向内侧突出,也能使用推力方向的尺寸(宽度尺寸)较大的磁体作为永磁体。因此,即使是薄型化的电动机,也能获得较大的输出功率。
为了解决上述第三技术问题,本发明的电动机包括:具有永磁体的转子、以及具有定子铁心和驱动线圈并配置在上述转子的外周侧的定子,其特征是,上述驱动线圈是线圈线以α卷绕式卷绕(日文:アルフア巻き)、一对绕组末端均位于外周部的线圈,上述一对绕组末端均与共用的供电用基板连接。
在本发明中,由于使用以α卷绕式卷绕的线圈作为驱动线圈,因此一对绕组末端均位于驱动线圈的外周部。因此,在将绕组末端与供电用基板连接时,一对绕组末端均不与驱动线圈的端面重叠,驱动线圈较薄。另外,由于绕组末端不与驱动线圈的端面重叠,因此,在将驱动线圈装设到电动机上时,驱动线圈或绕组末端不会受到不合理的力,因此不会产生断线,无需追加应对断线用的部件。因此,可简化电动机的构造,并可实现电动机的薄型化。另外,由于绕组末端与供电用基板连接,因此不需要设置因一体形成有端子而相应变厚的树脂绕线管,可实现电动机的薄型化。另外,本发明的α卷绕式的驱动线圈可通过如下形成:在圆筒形或圆柱状的夹具的外周面上卷绕线圈线的途中部分,之后将一端部在夹具上卷绕多层,并将另一端部在邻接的部位上卷绕多层。
在本发明中,理想的是上述供电用基板与电动机轴线方向大致垂直地配置在上述定子的侧面。这样构成时,供电用基板不会影响电动机的厚度尺寸,可实现电动机的薄型化,并可容易地进行供电用基板上的焊盘部与绕组末端间的锡焊连接等。
在本发明中,理想的是上述一对绕组末端卷绕至上述驱动线圈的外周部上的、空开比上述供电用基板的长度尺寸短的距离的靠近位置,并在该靠近位置上折弯而朝径向外侧引出。这样构成时,即使不环绕绕组末端,也能将绕组末端朝供电用基板上引导,可容易地进行供电用基板上的焊盘部与绕组末端间的锡焊连接等。
在本发明中,理想的是上述一对绕组末端沿着上述供电用基板的基板面延伸。这样构成时,可容易地进行供电用基板上的焊盘部与绕组末端间的锡焊连接等。
在本发明中,理想的是上述一对绕组末端从上述驱动线圈延伸,以与上述供电用基板的基板面接触。这样构成时,可容易地进行供电用基板上的焊盘部与绕组末端间的锡焊连接等。
在本发明中,上述定子铁心包括配置在上述驱动线圈的推力方向的两侧的内定子铁心和外定子铁心,并且,上述驱动线圈在推力方向的两侧具有绝缘片材。这样构成时,驱动线圈利用绝缘片材来确保与内定子铁心和外定子铁心之间绝缘,因此,即便不使用以往那样的树脂绕线管,也能确保绝缘性。另外,由于不需要树脂绕线管,因此能进一步实现电动机的小型化和薄型化。
在本发明中,理想的是上述定子包括在推力方向上重叠配置的A相定子组和B相定子组,上述A相定子组和上述B相定子组在上述驱动线圈的推力方向的两侧包括内定子铁心和外定子铁心作为上述定子铁心,并且,上述内定子铁心彼此在推力方向上重叠配置,从上述A相定子组的驱动线圈引出的绕组末端以及从上述B相定子组的驱动线圈引出的绕组末端均与共用的上述供电用基板连接。这样构成时,只要使用一块供电用基板即可。
这种情况下,理想的是上述供电用基板包括:在该供电用基板的一个面侧供上述A相定子组的驱动线圈的绕组末端进行连接的焊盘部、以及在该供电用基板的另一个面侧供上述B相定子组的驱动线圈的绕组末端进行连接的焊盘部。这样构成时,方便对A相定子组和B相定子组所使用的各驱动线圈的末端进行处理。
在本发明中,理想的是上述A相定子组和上述B相定子组的各个驱动线圈在推力方向的两侧具有绝缘片材,绝缘片材与上述A相定子组和上述B相的定子铁心的各个内定子铁心和外定子铁心重叠配置。这样构成时,驱动线圈利用绝缘片材来确保与内定子铁心和外定子铁心绝缘,因此,即便不使用以往那样的树脂绕线管,也能确保绝缘性。另外,由于不需要树脂绕线管,因此可进一步实现电动机的小型化和薄型化。
为了解决上述第四技术问题,本发明的电动机包括:具有永磁体的转子、以及配置在该转子的外周侧的定子,在该定子中,从相对配置的一对定子铁心中的一方的定子铁心的第一端板部突出的第一极齿和从另一方的定子铁心的第二端板部突出的第二极齿在周向上交替排列,其特征是,上述第一极齿在前端部的宽度方向(周向)的中央位置上形成有凹部。
在本发明中,为了实现电动机形体的薄型化,缩小了一方的定子铁心与另一方的定子铁心间的相对距离,从而使在一方的定子铁心上形成的第一极齿与另一方的定子铁心的端板部(第二端板部)靠近。但是,由于第一极齿在前端部的宽度方向的中央位置上形成有凹部,因此可防止磁通从第一极齿的前端部泄漏。因此,通过防止磁通从第一极齿的前端部泄漏,可相应地增加在邻接的极齿间流动的磁通,可获得较大的转矩。
在本发明中,上述第一极齿构成为比上述第二极齿短。通过这样构成,可抑制第一极齿与第二端板部之间的漏磁通。另外,由于可进一步缩小一方的定子铁心与另一方的定子铁心间的相对距离,因此可相应地实现电动机的薄型化。
在本发明中,可采用如下结构:在上述一方的定子铁心中,例如在上述第一极齿之间形成有缺口,在上述另一方的定子铁心中,第二端板部位于上述第二极齿之间。
这种情况下,可采用如下结构:上述第二极齿的前端部位于上述一方的定子铁心的上述缺口内,上述第一极齿的前端部在推力方向上与上述第二端板部相对。
在本发明中,可采用如下结构:上述定子包括在上述转子的周围沿推力方向重叠配置的A相定子组和B相定子组,上述A相定子组和上述B相定子组在驱动线圈的推力方向的两侧包括:作为上述一方的定子铁心的内定子铁心、以及作为上述另一方的定子铁心的外定子铁心,并且,上述内定子铁心彼此在推力方向上重叠配置。
在本发明中,更为理想的是上述第一极齿形成在上述A相定子组和上述B相定子组各自的上述内定子铁心上,上述第二极齿形成在上述A相定子组和上述B相定子组各自的上述外定子铁心上。
发明效果
为了解决上述第一技术问题,本发明中,由于在以与电动机轴线方向大致垂直的姿势被定子保持的供电用基板上连接驱动线圈的末端,因此不需要设置一体形成有端子的树脂绕线管。另外,由于供电用基板被定子的基板保持部夹持,因此无需另行设置保持基板用的部件。因此,可实现电动机构造的简化。并且,若是以与电动机轴线方向大致垂直的姿势得到保持的供电用基板,则比一体形成有端子的树脂绕线管薄,可实现也动机的薄型化。
为了解决上述第二技术问题,本发明中,由一个轴承同时起到了在径向上支撑转子的功能以及在推力方向上支撑转子的功能,因此,可削减零件数量,实现电动机的小型化和薄型化。径向支撑部对转轴的外周面予以支撑,推力支撑部对转子的、转轴的轴端以外的部分予以支撑。因此,无需在转轴的轴端的推力方向外侧配置径向支撑部和推力支撑部中的任一个。因此,可实现电动机的薄型化。在第二轴承能以一个轴承同时起到在径向上支撑转子的功能以及防止转子在推力方向上位移过度的功能时,可削减零件数量,实现电动机的小型化和薄型化。另外,即使在第二轴承上设置限位部,该限位部也是与转子的、转轴的轴端以外的部分相对,因此,无需配置在转轴轴端的推力方向外侧。因此,适于实现电动机的薄型化。
为了解决上述第三技术问题,在本发明中,由于使用以α卷绕式卷绕的空心线圈作为驱动线圈,因此一对绕组末端均位于空心线圈的外周部。因此,在将绕组末端与供电用基板连接时,一对绕组末端均不与空心线圈的端面重叠,驱动线圈较薄。另外,由于绕组末端不与空心线圈的端面重叠,因此在将驱动线圈装设到电动机上时,驱动线圈或绕组末端不会受到不合理的力,因此不会产生断线,无需追加应对断线用的部件。因此,可简化电动机的构造,并可实现电动机的薄型化。另外,由于绕组末端与供电用基板连接,因此不需要设置因一体形成有端子而相应变厚的树脂绕线管,可实现电动机的薄型化。
另外,为了解决上述第四技术问题,在本发明中,为了实现电动机形体を薄型化,缩小了一方的定子铁心与另一方的定子铁心间的相对距离,因此在一方的定子铁心上形成的第一极齿与另一方的定子铁心的第二端板部靠近,但由于第一极齿在前端部的宽度方向的中央位置上形成有凹部,因此可防止磁通从第一极齿的前端部泄漏。因此,通过防止磁通从第一极齿的前端部泄漏,可相应地增加在邻接的极齿间流动的磁通,可获得较大的转矩。
附图说明
图1是表示应用了本发明的电动机的平面结构的说明图。
图2是沿图1的A-A’线的剖视图。
图3是图1所示的电动机的分解立体图。
图4是图1所示的电动机所具有的驱动线圈的说明图。
图5是图1所示的电动机所具有的定子的说明图。
图6是图1所示的电动机所具有的极齿的说明图。
(符号说明)
1电动机
2定子
2A、2B定子组
3转子
7供电用基板
21、22外定子铁心(另一方的定子铁心)
21a下底部(第二端板部)
22a上底部(第二端板部)
23、24内定子铁心(一方的定子铁心)
23a、24a环状凸缘部(第一端板部)
25凹部
31转子壳体
31a环状平板部
31b内周侧圆筒部
31c外周侧圆筒部
32永磁体
35转轴
51反输出侧(输出侧的相反侧)轴承(第一轴承)
51x径向支撑部
51y推力支撑部
52输出侧轴承(第二轴承)
52x径向支撑部
52y限位部
61、62驱动线圈
210、220极齿(第二极齿)
230、240极齿(第一极齿)
231、241突出部(基板保持部)
618、619、628、629绕组末端
具体实施方式
下面,参照附图来说明应用了本发明的电动机。
(电动机的整体结构)
图1和图2分别是表示应用了本发明的电动机的平面结构的说明图以及沿A-A’线的剖视图。图1的上半部表示了从输出侧并从上壳体的上方观察电动机的形态,图1的下半部表示了配置在其内部的转子的平面结构等。图3是应用了本发明的电动机的分解立体图。图4是应用了本发明的电动机所具有的驱动线圈的说明图。
图1、图2和图3所示的电动机1是平面形状呈圆形的步进电动机,大致具有将第一外定子铁心21(另一方的定子铁心)、转子3、第一驱动线圈61、第一内定子铁心23(一方的定子铁心)、第二内定子铁心24(一方的定子铁心)、第二驱动线圈62和第二外定子铁心22(另一方的定子铁心)依次重叠的构造。第一外定子铁心21和第二外定子铁心22与第一驱动线圈61、第一内定子铁心23、第二内定子铁心24和第二驱动线圈62一起构成定子2,并分别作为下壳体和上壳体使用。另外,本实施方式的电动机1没有由绝缘体形成的树脂绕线管,而是采用第一驱动线圈61和第二驱动线圈通过绝缘片材65与第一外定子铁心21和第二外定子铁心重叠的构造,是所谓的空心杯电动机。
(定子的结构)
第一外定子铁心21是将厚度为0.15mm左右的滚轧钢板冲压加工成有底圆筒状的零件,在下底部21a(第二端板部)的中央形成有保持反输出侧轴承51(第一轴承)用的贯穿孔21b。在第一外定子铁心21的下底部21a上,在贯穿孔21b的周围以等角度间隔朝上方切起了多个极齿210(第二极齿)。另外,在第一外定子铁心21上,在从下底部21a竖起的筒部的开口缘以等角度位置形成有朝外侧折弯形成的四个接合部21c。
第二外定子铁心22也与第一外定子铁心21一样,是将厚度为0.15mm左右的滚轧钢板冲压加工成有底圆筒状的零件,在上底部22a(第二端板部)的中央形成有保持输出侧轴承52(第二轴承)用的贯穿孔22b。第二外定子铁心22的上底部22a也与第一外定子铁心21一样,在贯穿孔22b的周围以等角度间隔朝下方切起了多个极齿220(第二极齿)。另外,在第二外定子铁心22上,在从上底部22a竖起的筒部的开口缘以等角度位置形成有朝外侧折弯形成的四个接合部22c,这些接合部22c形成在与第一外定子铁心21的接合部21c重叠的位置上。
第一内定子铁心23是将厚度为0.15mm左右的滚轧钢板冲压加工成环状的零件,包括:在环状凸缘部23a(第一端板部)的内周缘的等角度间隔的位置上朝下方弯曲的多个极齿230(第一极齿)、在多个极齿230彼此之间形成的缺口235、以及从外周缘平行突出的两个突出部231(第一突出部)。这些突出部231分别包括:从第一内定子铁心23的环状部分朝径向外侧水平延伸的基部231a、在基部231a的前端朝下方弯曲的弯曲部231b、以及从弯曲部231b继续朝径向外侧水平延伸的水平板部231c,并作为保持后述的供电用基板7用的基板保持部起作用。
第二内定子铁心24也与第一内定子铁心23一样,是将厚度为0.15mm左右的滚轧钢板冲压加工成环状的零件,包括:在环状凸缘部24a(第一端板部)的内周缘的等角度间隔的位置上朝上方弯曲的多个极齿240、在多个极齿240(第一极齿)彼此之间形成的缺口245、以及从外周缘平行突出的两个突出部241(第二突出部)。这些突出部241分别包括:从第二内定子铁心24的环状部分朝径向外侧水平延伸的基部241a、在基部231a的前端朝上方弯曲的弯曲部241b、以及从弯曲部241b继续朝径向外侧水平延伸的水平板部241c,并作为保持后述的供电用基板7用的基板保持部起作用。
另外,在第一内定子铁心23和第二内定子铁心24上,在多个极齿230、240彼此之间形成有缺口235、245,但在第一外定子铁心21和第二外定子铁心22上,在多个极齿210、220彼此之间并没有形成缺口,而只是形成有通过切起多个极齿210、220而形成的孔。
如图4(A)所示,第一驱动线圈61和第二驱动线圈62是通过将由扁线形成的线圈线以α卷绕式(日文:アルフア巻き)卷绕规定次数而形成的扁平空心线圈(bobbinless coil),线圈线在轴线方向上卷绕有两层,在径向上卷绕有多层。这种α卷绕式的空心线圈如下形成:在圆筒形或圆柱状的夹具的外周面上卷绕线圈线的途中部分,之后将一端部在夹具上卷绕多层,并将另一端部在邻接的部位上卷绕多层。空心线圈利用覆盖线圈线的热熔敷层来保持形状。
在这种第一驱动线圈61中,两个绕组末端618、619均相当于卷绕终止端,并以不与第一驱动线圈61的端面重叠的形态朝外侧引出。另外,在第二驱动线圈62中,两个绕组末端628、629也均相当于卷绕终止端,并以不与第二驱动线圈62的端面重叠的形态朝外侧引出。因此,第一驱动线圈61和第二驱动线圈62没有从内周经由端面朝外周引出的卷绕初始端,相应地形成得较薄。
绕组末端618、619在第一驱动线圈61的外周部分上卷绕至互相靠近的位置,在该靠近位置上折弯而朝径向外侧平行引出。另外,绕组末端628、629也在第二驱动线圈62的外周部分上卷绕至互相靠近的位置,在该靠近位置上折弯而朝径向外侧平行引出。即,在将后述的供电用基板7的长度尺寸设为S1时,绕组末端618、619和绕组末端628、629从隔开比供电用基板7的长度尺寸S1短的距离S2的位置引出(参照图3)。
在将这样构成的第一外定子铁心21、第一驱动线圈61、第一内定子铁心23、第二内定子铁心24、第二驱动线圈62和第二外定子铁心22沿推力方向重叠来构成定子2时,在第一驱动线圈61的两个面上重叠绝缘片材65,并在第二驱动线圈62的两个面上重叠绝缘片材65。
(供电用基板7的结构)
在本实施方式的电动机1中,利用玻璃纤维环氧基板或酚醛基板(日文:フエノ一ル基板)形成的共用的供电用基板7来对第一驱动线圈61和第二驱动线圈62进行供电。因此,在供电用基板7的上表面(输出侧端面)上形成有:供第二驱动线圈62的绕组末端628、629锡焊连接的焊盘部71a、71b;与后述的柔性布线基板9进行连接的焊盘部73a、73b;以及将对应的焊盘部彼此连接的布线部72a、72b。
此处,绕组末端628、629在第二驱动线圈62的外周面的互相靠近的位置上平行引出,因此,在供电用基板7中,供绕组末端628、629锡焊连接的焊盘部71a、71b彼此配置在互相靠近的位置上,与柔性布线基板9进行连接的焊盘部73a、73b彼此以及布线部72a、72b彼此也并列配置在靠近的位置上。
供电用基板7是双面基板,虽未图示,但供电用基板7的下表面(反输出侧端面)与供电用基板7的上表面同样地构成,在供电用基板7的下表面上形成有:供第一驱动线圈61的绕组末端618、619锡焊连接的焊盘部、与柔性布线基板进行连接的焊盘部、以及将对应的焊盘部彼此连接的布线部。
此处,绕组末端628、629沿着供电用基板7的上表面(基板面)引出,而绕组末端618、619沿着供电用基板7的下表面(基板面)引出。因此,即使不利用一体形成有端子的树脂绕线管形成端子台等,也可仅使用一块双面基板(供电用基板7)容易地对第一驱动线圈61和第二驱动线圈62进行末端处理。
在本实施方式中,供电用基板7包括:形成有焊盘部71a、71b、布线部72a、72b和焊盘部73a、73b等的矩形的本体部分76;以及从本体部分76的侧端部朝两侧突出的矩形的连结部77。连结部77比本体部分76小,在本体部分76与连结部77之间形成有台阶部78。
(转子的结构)
转子3包括:圆棒状的转轴35、杯形的转子壳体31、以及在周向上交替磁化出S极和N极的环状的永磁体32。转子壳体31包括:供转轴35嵌入的内周侧圆筒部31b、在外周面上固接有永磁体32的外周侧圆筒部31c、以及将外周侧圆筒部31c与内周侧圆筒部31b连结的环状平板部31a。在本实施方式中,转子壳体31通过对平板状的部件实施拉深加工(冲压加工)而形成,内周侧圆筒部31b和外周侧圆筒部31c分别具有从环状平板部31a的内周缘和外周缘朝输出侧竖起的构造。永磁体32的推力方向的尺寸(宽度尺寸)比外周侧圆筒部31c的推力方向的尺寸(宽度尺寸)宽,永磁体32的推力方向的两端部从外周侧圆筒部31c的上端部和下端部沿推力方向伸出。因此,永磁体32与定子2间的相对面积较大。另外,在内周侧圆筒部31b上形成有贯穿孔,在该贯穿孔内插入有转轴35的反输出侧端部。
(轴承的结构)
在本实施方式中,被第一外定子铁心21保持的反输出侧轴承51是树脂制成的,包括:大直径的圆盘部51a、以及从圆盘部51a朝反输出侧突出的圆筒部51b。在反输出侧轴承51的中央形成有由贯穿孔形成的轴孔51e,在该轴孔51e内可插入转轴35的反输出侧端部。这种结构的反输出侧轴承51通过将圆筒部51b压入第一外定子铁心21的贯穿孔21b直至圆盘部51a与圆筒部51b间的台阶部51f定位在第一外定子铁心21上,从而与第一外定子铁心21固定。
被第二外定子铁心22保持的输出侧轴承52由在金属烧结体中浸渍润滑油而构成的烧结含油轴承形成,从反输出侧朝输出侧依次形成有大直径部52c、中直径部52b和小直径部52a。在输出侧轴承52上,从大直径部52c到中直径部52b形成有在反输出侧端面开口的凹部52d,在该凹部52d的底部52g形成有贯穿小直径部52a的轴孔52e。在该轴孔52e中可插入转轴35的输出侧端部。这种结构的输出侧轴承52通过在中直径部52b被嵌入第二外定子铁心22的贯穿孔22b后,在中直径部52b与大直径部52c间的台阶部52f定位的状态下利用铆接等方法与第二外定子铁心22固定。
(电动机的制造方法和定子的详细说明)
除了图1~图4之外,同时参照图5和图6,来一边说明应用了本发明的电动机的制造方法一边说明应用了本发明的电动机的构造。
图5(A)~(D)分别是表示应用了本发明的电动机的定子等的结构的说明图。图6(A)~(C)是将应用了本发明的电动机所具有的极齿放大表示的侧视图,是示意表示A相定子的极齿的结构的立体图和示意表示B相定子的极齿的结构的立体图。
在制造本实施方式的电动机1时,首先,通过压入等方法将转轴35固定到参照图1~图3说明的转子壳体31的内周侧圆筒部31b上,并通过粘结等方法将永磁体32固定到外周侧圆筒部31c的外周面上,预先组装转子3。另外,通过压入等方法将反输出侧轴承51固定到第一外定子铁心21的贯穿孔21b内,并通过铆接等方法将输出侧轴承52固定到第二外定子铁心22的贯穿孔22b内。
接着,如图5(A)所示,将第一内定子铁心23和第二内定子铁心24以极齿230、240互相朝向相反侧的形态重叠并接合。此时,第一内定子铁心23的两个突出部231和第二内定子铁心24的两个突出部241互相重叠,因此,在突出部231、241之间夹持在供电用基板7的两端部形成的连结部77。即,在突出部231、241上,由于弯曲部231b、241b,因此前端侧的水平板部231c、241c在互相离开的位置上延伸,在水平板部231c、241c之间形成与供电用基板7的厚度相当的间隙,可在该间隙内保持供电用基板7的连结部77。其结果是,供电用基板7在第一内定子铁心23和第二内定子铁心24的外周侧相对于电动机轴线保持大致垂直的姿势。
接着,如图5(B)所示,在第一内定子铁心23的下表面上夹着绝缘片材65重叠第一驱动线圈61,并在第二内定子铁心24的上表面上夹着绝缘片材65重叠第二驱动线圈62。其结果是,第二驱动线圈62的绕组末端628、629与在供电用基板7的上表面上形成的焊盘部71a、71b重叠,因此,可利用焊锡将绕组末端628、629分别连接到供电用基板7的焊盘部71a、71b上。同样地,第一驱动线圈61的绕组末端618、619也与在供电用基板7的下表面上形成的焊盘部(未图示)重叠,因此,可利用焊锡将绕组末端618、619分别连接到供电用基板7的焊盘部上。
此处,如图4(B)所示,在第二驱动线圈62的绕组末端628、629中,若将从上层引出的绕组末端629扭转而在引出位置稍下方伸出,则只需在第二内定子铁心24的上表面上重叠第二驱动线圈62,就能在绕组末端628、629的前端部分与供电用基板7的上表面接触的状态下重叠。因此,可容易地利用焊锡将绕组末端628、629分别连接到供电用基板7的焊盘部71a、71b上。另外,也可通过扭转绕组末端628、629双方,以绕组末端628、629的前端部分与供电用基板7的上表面接触的状态重叠。此外,也可扭转绕组末端628、629双方而使它们相对于供电用基板7呈水平状态,并在之后利用焊锡将绕组末端628、629分别连接到供电用基板7的焊盘部71a、71b上。另外,第一驱动线圈61的绕组末端618、619也一样。
接着,在将转子3穿通第一驱动线圈61、第一内定子铁心23、第二内定子铁心24和第二驱动线圈62的层叠体的内侧之后,如图5(C)所示,在第一驱动线圈61的下表面上夹着绝缘片材65重叠第一外定子铁心21,并在第二驱动线圈62的上表面上夹着绝缘片材65重叠第二外定子铁心22。此时,将转轴35的反输出侧轴端插入被第一外定子铁心21保持的反输出侧轴承51的轴孔51e,并将转轴35的输出侧轴端插入被第二外定子铁心22保持的输出侧轴承52的轴孔52e。之后,将第一外定子铁心21和第二外定子铁心22的接合部21c、22c彼此通过焊接、铆接等方法接合。
在这样组装定子2时,转子3能以可旋转的状态保持在定子2的内侧。另外,转子壳体31的内周侧圆筒部31b进入输出侧轴承52的凹部52d,因此,可将转子3配置在较薄的定子2的内侧。此处,转子壳体31外径尺寸比反输出侧轴承51的外径尺寸和输出侧轴承52外径尺寸大,因此,永磁体32相对于反输出侧轴承51和输出侧轴承52均配置在径向外侧。
在这样构成的定子2中,如图6(A)、图6(B)所示,由第一外定子铁心21、第一驱动线圈61和第一内定子铁心23构成了A相定子组2A,在该定子组2A中,第一外定子铁心21的极齿210、第一内定子铁心23的极齿230沿着定子2的内周面交替排列。
此处,在第一内定子铁心23中,在多个极齿230彼此之间形成有缺口235,缺口235位于第一外定子铁心21的极齿210延伸的前端侧。因此,极齿210虽以长度尺寸L1这样的较长的尺寸延伸,但由于极齿210的前端部位于缺口235的内侧,因此与第一内定子铁心23之间可确保充分的间隙。因此,极齿210与第一内定子铁心23之间的漏磁通不会成为问题。
与之相对,在第一外定子铁心21中,在多个极齿210彼此之间没有形成缺口,因此,第一外定子铁心21的下底部21a位于第一内定子铁心23的极齿230延伸的前端侧。此处,在极齿230的前端部与第一外定子铁心21的下底部21a之间的距离较小时,磁通会从极齿230的前端部朝下底部21a泄漏,极齿210、230之间的对转矩有效的磁通会相应地变少。因此,在本实施方式中,针对极齿230,将宽度方向的两侧部分做成充分的长度尺寸L2(L1>L2),并在容易产生漏磁通的宽度方向的中央部分形成凹部25,使宽度方向的中央部分减小至长度尺寸L3(L1>L2>L3),由此,使极齿230与第一外定子铁心21之间的漏磁通不会成为问题。
另外,在定子2中,如图6(A)、图6(C)所示,由第二外定子铁心22、第二驱动线圈62和第二内定子铁心24构成了B相定子组2B,在该定子组2B中,第二外定子铁心22的极齿220、第二内定子铁心24的极齿240沿着定子2的内周面交替排列。
此处,在第二内定子铁心24上,在多个极齿240彼此之间形成有缺口245,缺口245位于第二外定子铁心22的极齿220延伸的前端侧。因此,极齿240虽以长度尺寸L1这样的较长的尺寸延伸,但由于极齿240的前端部位于缺口245的内侧,因此可在第二内定子铁心24之间确保充分的间隙。因此,极齿220与第二内定子铁心24之间的漏磁通不会成为问题。
与之相对,在第二外定子铁心22中,在多个极齿220彼此之间并没有形成缺口,第二外定子铁心22的上底部22a位于第二内定子铁心24的极齿240延伸的前端侧。此处,在极齿240的前端部与第二外定子铁心22的上底部22a之间的距离较小时,磁通会从极齿240的前端部朝上底部22a泄漏,极齿220、240之间的对转矩有效的磁通会相应地变少。因此,在本实施方式中,针对极齿240,将宽度方向的两侧部分做成充分的长度尺寸L2(L1>L2),并在容易产生漏磁通的宽度方向的中央部分形成凹部25,使宽度方向的中央部分减小至长度尺寸L3(L1>L2>L3),由此,使极齿240与第二外定子铁心22之间的漏磁通不会成为问题。
在这样构成了电动机1的主要部分之后,将供电用基板7的端部穿通与外部连接时使用的柔性布线基板9的狭缝91,并将柔性布线基板9相对于供电用基板7以大致垂直的姿势配置。此处,在供电用基板7上,在本体部分76的两侧形成有较小的连结部77,在供电用基板7外周侧的端部中,连结部77外周侧的端部从本体部分76的端部来看位于缩入位置。另外,柔性布线基板9的狭缝91的长度尺寸比供电用基板7的本体部分76的长度尺寸稍长。因此,在将供电用基板7的端部穿通了柔性布线基板9的狭缝91时,柔性布线基板9的、狭缝91的长度方向的两侧部分的背面与连结部77的端部即台阶部78抵接并定位。另外,也可通过使柔性布线基板9的背面与突出部231、241的前端部抵接来对柔性布线基板9进行定位。
此处,在柔性布线基板9上,在狭缝91的两侧位置上共形成有四个焊盘部92a、92b、92c、92d,并且,形成有从这些焊盘部92a、92b、92c、92d延伸的布线图案(未图示)。另外,如图5(D)所示,在将供电用基板7的端部穿通柔性布线基板9的狭缝91的状态下,供电用基板7的本体部分76的形成有焊盘部73a、73b的部分穿过柔性布线基板9的狭缝91而朝外周侧突出。该状态下,在柔性布线基板9的外侧,柔性布线基板9的焊盘部92a、92b与在供电用基板7的上表面上形成的焊盘部73a、73b重叠,柔性布线基板9的焊盘部92c、92d与在供电用基板7的下表面上形成的焊盘部73c、73d重叠。因此,若在柔性布线基板9的外侧利用焊锡将柔性布线基板9的焊盘部92a、92b与在供电用基板7的上表面上形成的焊盘部73a、73b连接,并利用焊锡将柔性布线基板9的焊盘部92c、92d与在供电用基板7的下表面上形成的焊盘部73c、73d连接,就可完成电动机1。因此,柔性布线基板9即便不使用昂贵的双面基板,也能与在供电用基板7上形成的焊盘部73a、73b、73c、73d连接。
(动作和轴承构造的详细说明)
参照图2,一边说明本实施方式的电动机1的动作,一边说明针对转子3的轴承构造。在本实施方式的电动机1中,在通过柔性布线基板9和供电用基板7对第一驱动线圈61和第二驱动线圈62进行供电时,转子3进行旋转。
此时,反输出侧轴承51的轴孔51e的内周面作为对转轴35的外周面予以支撑的径向支撑部51x起作用,在反输出侧轴承51中,输出侧轴承52所在的内侧的端面中的圆盘部51a的上侧端面作为在推力方向上对转子壳体31的环状平板部31a的下表面(环状平板部31a的反输出侧的面/转子3的、转轴35的轴端以外的部分)予以支撑的推力支撑部51y起作用。此处,转子3通过在永磁体32与定子2之间产生的磁吸引力的作用,而在反输出侧轴承51的推力支撑部51y(圆盘部51a的上侧端面)与转子壳体31的环状平板部31a的下表面接触的状态下旋转,因此,反输出侧轴承51的推力支撑部51y与转子壳体31的环状平板部31a的下表面相对滑动。
另外,输出侧轴承52的轴孔52e的内周面作为对转轴35的外周面予以支撑的径向支撑部52x起作用。另外,在输出侧轴承52中,反输出侧轴承51所在的内侧的端面中的大直径部52c的下侧端面作为与转子壳体31的环状平板部31a的上表面(环状平板部31a的输出侧的面/转子3的、转轴35的轴端以外的部分)在推力方向上空开规定间隙d1相对、可规定转子3的推力方向的移动范围的限位部52y起作用。即,大直径部52c的下侧端面与环状平板部31a间的推力方向的离开距离d1比转子3与内周侧圆筒部31b的前端部间的离开距离d2等短,因此,即使在因受到来自外部的冲击而导致转子3在推力方向上位移时,大直径部52c的下侧端面也会作为限位部52y而与转子壳体31的环状平板部31a的上表面抵接,防止转子3在推力方向上位移过度。
(本实施方式的主要效果)
如上所述,在本实施方式的电动机1中,在以与电动机轴线(推力方向)大致垂直的姿势被夹在第一内定子铁心23的突出部231、第二内定子铁心24的突出部241之间的供电用基板7上,进行绕组末端618、619、628、629的处理。因此,无需采用设置端子台并在该端子台上固接对线圈末端进行处理的端子销的构造,从而可实现电动机1的薄型化。另外,由于在第一内定子铁心23的突出部231与第二内定子铁心24的突出部241之间夹持供电用基板7,因此能可靠地保持供电用基板7。而且,由于突出部231、241夹持供电用基板7的两端部,因此能以充分的强度保持供电用基板7。
另外,由于无需另行设置保持供电用基板7用的部件,因此可实现电动机1的构造的简化。特别是在本实施方式中,由于用设置在定子2的内定子铁心23、24上的突出部231、241来夹持供电用基板7,因此在通过冲压加工等制作内定子铁心23、24时,只需使金属模的一部分变形就能容易地形成基板保持部。
另外,由于供电用基板7位于A相定子组2A与B相定子组2B之间,且供电用基板7是双面基板,因此适用于对第一驱动线圈61和第二驱动线圈62的所有末端进行处理。
另外,由于使与供电用基板7大致垂直地配置的柔性布线基板9的背面与供电用基板7的连结部77抵接来对柔性布线基板9进行定位,因此能将柔性布线基板9相对于供电用基板7可靠地配置在规定位置上。因此,能容易且可靠地进行供电用基板7与柔性布线基板9间的电气连接。另外,在朝供电用基板7配置了柔性布线基板9的状态下,供电用基板7的本体部分76的形成有焊盘部73a、73b的部分从柔性布线基板9的狭缝91穿过而朝外周侧突出,因此,可在柔性布线基板9的外侧进行供电用基板7与柔性布线基板9间的电气连接,连接操作容易。
另外,在本实施方式的电动机1中,作为第一驱动线圈61和第二驱动线圈62,使用了通过将由扁线形成的线圈线以α卷绕式卷绕规定次数而形成的扁平空心线圈,绕组末端618、619、628、629均在不与线圈端面重叠的情况下朝外侧引出。因此,第一驱动线圈61和第二驱动线圈62均较薄。另外,由于绕组末端618、619、628、629不与线圈端面重叠,因此在将驱动线圈61、62装设到电动机1上时,驱动线圈61、62或绕组末端618、619、628、629不会受到不合理的力,不会产生断线,无需追加应对断线用的部件。因此,可简化电动机1的构造,并可实现电动机1的薄型化。
另外,绕组末端618、619、628、629在驱动线圈61、62的外周部从隔开比供电用基板7的长度尺寸短的距离的位置引出,因此,即使不环绕绕组末端618、619、628、629,也能将绕组末端618、619、628、629朝供电用基板7的基板面上引导。另外,绕组末端618、619、628、629沿着供电用基板7的基板面(上表面和下表面)延伸。另外,若扭转绕组末端618、619、628、629,则还可使绕组末端618、619、628、629均以与供电用基板7的基板面(上表面和下表面)接触的形态延伸。因此,能容易且高效地进行通过锡焊来连接绕组末端618、619、628、629与供电用基板7的操作。
另外,将第一外定子铁心21和第二外定子铁心22分别作为下壳体和上壳体使用,并利用第一外定子铁心21和第二外定子铁心22来保持反输出侧轴承51和输出侧轴承52。因此,无需使用与第一外定子铁心21和第二外定子铁心22分体形成的壳体或端板,可实现电动机1的薄型化。
此处,在将第一外定子铁心21和第二外定子铁心22分别作为下壳体和上壳体使用,并利用第一外定子铁心21和第二外定子铁心22来保持反输出侧轴承51和输出侧轴承52时,在第一外定子铁心21和第二外定子铁心22上,需要在切起极齿210、220的部分的内侧保留下底部21a和上底部22a,无法在极齿210、220之间形成缺口。因此,第一内定子铁心23的极齿230和第二内定子铁心24的极齿240朝第一外定子铁心21的下底部21a和第二外定子铁心22的上底部22a延伸,漏磁通可能会变大,但在本实施方式中,由于仅在极齿230、240的宽度方向的中央部分设置有凹部25,因此可抑制漏磁通。因此,通过防止磁通从极齿230、240的前端部泄漏,可相应地增加在邻接的极齿210、230间以及极齿220、240间流动的磁通,从而可获得较大的转矩。
另外,在本实施方式的电动机1中,反输出侧轴承51包括:对转轴35的外周面予以支撑的径向支撑部51x(轴孔51e的内周面)、以及在推力方向上对转子壳体31的环状平板部31a的下表面(转子3的、转轴35的轴端以外的部分)予以支撑的推力支撑部51y(圆盘部51a的上侧端面),由一个轴承同时起到了在径向上支撑转子3的功能和在推力方向上支撑转子3的功能。另外,径向支撑部51x对转轴35的外周面予以支撑,而推力支撑部51y则对转子3的、转轴35的轴端以外的部分予以支撑。因此,无需在转轴35的轴端的推力方向外侧配置径向支撑部51x和推力支撑部51y。因此,根据本实施方式,可削减零件数量,并实现电动机1的小型化和薄型化。
另外,输出侧轴承52包括:对转轴35的外周面予以支撑的径向支撑部52x(轴孔52e的内周面)、以及与转子壳体31的环状平板部31a的上表面(转子3的、转轴35的轴端以外的部分)在推力方向上空开规定间隙相对并可规定转子3的推力方向的移动范围的限位部52y(大直径部52c的下侧端面),由一个轴承同时起到了在径向上进行支撑的功能以及防止转子3在推力方向上位移过度的功能。另外,径向支撑部52x对转轴35的外周面予以支撑,而限位部52y与转子3的、转轴35的轴端以外的部分相对,因此,无需在转轴35的轴端的推力方向外侧配置径向支撑部52x和限位部52y。因此,根据本实施方式,可削减零件数量,并实现电动机1的小型化和薄型化。
另外,转子3的与反输出侧轴承51的推力支撑部51y相对滑动的部分是环状平板部31a。因此,转子3和反输出侧轴承51的滑动部分处于面接触状态,不容易磨损,可延长电动机1的寿命。另外,即使是在限位部52y与旋转中的转子3抵接时,与限位部52y与内周侧圆筒部31b的前端部或外周侧圆筒部31c的前端部等抵接的结构不同,不会对输出侧轴承52和转子3造成过大的冲击,因此,在输出侧轴承52和转子3上不会产生损伤,且不会产生磨损,可延长电动机1的寿命。而且,若通过拉深加工来形成转子壳体31,则虽在可获得较高的生产率的同时内周侧圆筒部31b的前端部容易产生毛刺,但由于将避开该内周侧圆筒部31b的部分作为限位部52y的抵接部,因此即使在内周侧圆筒部31b的前端部存在毛刺,输出侧轴承52也不会被转子3卡住。
另外,永磁体32相对于反输出侧轴承51和输出侧轴承52中的任一个均配置在径向外侧,因此,即使反输出侧轴承51和输出侧轴承52朝推力方向内侧突出,也可使用推力方向的尺寸(宽度尺寸)较大的磁体作为永磁体32。因此,即使是薄型化的电动机1,也能获得较大的输出功率。
由此,在本实施方式中,可将电动机1的本体部分(除转轴35以外的部分)薄型化成例如1.9mm左右,并且,即使薄型化时,也能获得充分的转矩。
(其它实施方式)
在上述实施方式中,在反输出侧轴承51上设置径向支撑部和推力支撑部并将其作为第一轴承,在输出侧轴承52上设置径向支撑部和限位部并将其作为第二轴承,但也可在反输出侧轴承上设置径向支撑部和限位部并将其作为第二轴承,在输出侧轴承上设置径向支撑部和推力支撑部并将其作为第一轴承。另外,也可采用反输出侧轴承和输出侧轴承双方均设置有径向支撑部和推力支撑部的结构。
另外,在上述实施方式中,作为供电用基板7,使用的是双面基板,但也可使用单面基板,并将绕组末端618、619、628、629环绕至供电用基板7的同一个面侧来连接供电用基板7。
另外,在上述实施方式中,由于将第一外定子铁心21和第二外定子铁心22分别作为下壳体和上壳体使用,并利用第一外定子铁心21和第二外定子铁心22来保持反输出侧轴承51和输出侧轴承52,因此是在切起极齿210、220的部分的内侧保留下底部21a和上底部22a的例子,但在因其它原因而使在一方的定子铁心上形成的第一极齿与另一方的定子铁心的端板部靠近时,也可应用本发明。
另外,在上述实施方式中,在邻接的极齿210、230和极齿220、240中,也可将与永磁体32相对的面积形成为彼此大致相等。通过这样构成,可使在转子磁体与极齿间流动的磁通的状态保持适当的状态。

Claims (5)

1.一种电动机,其包括:具有永磁体的转子、以及具有定子铁心和驱动线圈并配置在所述转子的外周侧的定子,其特征在于,
所述定子具有基板保持部,该基板保持部将供电用基板以与电动机轴线方向大致垂直的姿势保持,在所述供电用基板上形成有焊盘部,在该焊盘部上连接有所述驱动线圈的末端,
所述定子包括在所述转子的周围沿推力方向重叠配置的A相定子组和B相定子组,所述A相定子组和所述B相定子组在所述驱动线圈的推力方向的两侧包括内定子铁心和外定子铁心作为所述定子铁心,并且,所述内定子铁心彼此在推力方向上重叠配置,所述基板保持部包括:第一突出部,该第一突出部从所述A相定子组的内定子铁心朝径向外侧突出;以及第二突出部,该第二突出部从所述B相定子组的内定子铁心朝径向外侧突出,与所述第一突出部之间夹持所述供电用基板,
所述第一突出部包括:从所述A相定子组的内定子铁心的环状部分朝径向外侧水平延伸的基部、在所述基部的前端朝下方弯曲的弯曲部、以及从所述弯曲部朝径向外侧水平延伸的水平板部,所述第二突出部包括:从所述B相定子组的内定子铁心的环状部分朝径向外侧水平延伸的基部、在所述基部的前端朝上方弯曲的弯曲部、以及从所述弯曲部朝径向外侧水平延伸的水平板部。
2.如权利要求1所述的电动机,其特征在于,所述供电用基板包括在该供电用基板的一个面侧供所述A相定子组的驱动线圈的末端进行连接的焊盘部以及在该供电用基板的另一个面侧供所述B相定子组的驱动线圈的末端进行连接的焊盘部,将这些焊盘部作为所述焊盘部。
3.如权利要求1所述的电动机,其特征在于,所述第一突出部和所述第二突出部至少分别形成有两个,以可分别夹持所述供电用基板的两端部。
4.如权利要求3所述的电动机,其特征在于,所述供电用基板包括:形成有所述焊盘部的本体部分;以及从该本体部分的两端部分别突出、被所述第一突出部和所述第二突出部夹持的连结部,在所述供电用基板上与该供电用基板大致垂直地连接有柔性布线基板,该柔性布线基板的背面侧与所述连结部、或者所述第一突出部和所述第二突出部抵接而得到定位。
5.如权利要求4所述的电动机,其特征在于,所述供电用基板的所述连结部的外周侧端部位于所述本体部分的外周侧端部的内侧,在所述本体部分的从所述柔性布线基板朝外周侧突出的部分上进行所述供电用基板与所述柔性布线基板间的电气连接。
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