CN109428419B - 转子及电动机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种转子及电动机,所述转子具备安装转子轴的树脂部分及圆筒状磁铁,实现磁铁的薄壁化及防破裂。在电动机(1)中,配置于定子(20)的内周侧的转子(30)具备圆筒状磁铁(35)及配置于其内周侧的连结部(36)和安装转子轴(40)的树脂制的转子部(31)。连结部(36)固定于圆筒状磁铁(35)或与其一体地形成,并且嵌件成型于转子部(31)。形成转子部(31)的树脂填充于连结部(36)的贯通孔(362)。转子部(31)为外周面(316)自圆筒状磁铁(35)的内周面(351)分开的形状,因此,来自树脂的压力不会施加在圆筒状磁铁(35)。因此,能够兼得圆筒状磁铁(35)的薄壁化及防破裂。
Description
技术领域
本发明涉及电动机及用于电动机的转子。
背景技术
一直以来,使用将安装转子轴的树脂部件和圆筒状的磁铁一体成型的构造的转子。专利文献1中公开了这种转子。专利文献1的转子构成用于空调出风口的导风叶片、热水器或冰箱等的风挡的驱动等的电动机。在专利文献1的电动机中,在转子的树脂部分形成有从磁铁向轴线方向的一侧突出的小齿轮。树脂部分具备供支轴(转子轴)嵌入的内周侧圆筒部、供磁铁固定的外周侧圆筒部、将内周侧圆筒部和外周侧圆筒部在径向上连结的连结部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-288069号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在使用圆筒状磁铁的转子中,为了实现轻量化及成本降低,提出了一种减薄磁铁的壁厚的技术。但是,在专利文献1的转子的构造中,在将磁铁和树脂部分一体成型时,在磁铁的内周侧填充用于形成外周侧圆筒部的树脂,从内周侧对磁铁施加压力。因此,在减薄了磁铁的壁厚的情况下,在一体成型时磁铁可能产生破裂。因此,为了防止磁铁的破裂,不能减薄磁铁的壁厚,所以在转子的轻量化方面是不利的。另外,因为不能减少磁铁的使用材料,所以在成本降低方面也是不利的。
鉴于这一点,本发明的技术问题在于,在将安装转子轴的树脂部分与磁铁一体成型的转子中,实现磁铁的薄壁化及防破裂。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供一种转子,其特征在于,具有供转子轴穿过的转子部和配置于所述转子部的外周侧的圆筒状磁铁,所述转子部由树脂成型,经由设于所述圆筒状磁铁的内周侧的连结部固定于所述圆筒状磁铁,构成所述转子部的树脂被填充于所述连结部的贯通孔,并且从所述转子的轴线方向的一侧及另一侧至少将所述连结部的形成有所述贯通孔的部分覆盖,所述转子部的外周面自所述圆筒状磁铁的内周面分开。
根据本发明,在转子中,圆筒状磁铁和转子部通过连结部固定。特别是,因为转子部和连结部经由填充于连结部的贯通孔的树脂一体化,所以即使转子部自圆筒状磁铁的内周面分开,也能够经由连结部使转子部和圆筒状磁铁一体化。另外,因为转子部自圆筒状磁铁的内周面分开,所以在成型转子部时来自树脂的压力不会施加在圆筒状磁铁的内周面。因此,在减薄了圆筒状磁铁的壁厚的情况下,圆筒状磁铁破裂的可能性少。因此,能够实现圆筒状磁铁的薄壁化及防破裂,能够实现转子的轻量化。
在本发明中,理想的是,所述连结部与所述圆筒状磁铁一体形成。这样一来,因为不需要进行将连结部相对于圆筒状磁铁进行固定的工序,所以能够消减转子的组装工时。另外,不必担心连结部从圆筒状磁铁脱落。因此,能够使转子部和圆筒状磁铁一体地旋转。
在本发明中,理想的是,所述连结部与所述转子部一体成型。例如,理想的是,所述连结部嵌件成型于所述转子部。这样一来,能够将构成转子部的树脂填充于连结部的贯通孔,能够用树脂将连结部的形成有贯通孔的部分从轴线方向的一侧及另一侧覆盖。因此,能够使转子部与连结部一体化。
在本发明中,理想的是,所述转子部具备供所述转子轴穿过的轴部和从所述轴部向径向外侧突出的肋,所述肋设于多个角度位置,且沿所述轴线方向延伸。这样一来,因为在树脂成型时能够使树脂向肋的形成位置流动,所以能够改善树脂的流动,能够使树脂遍布在成型用的模具内。因此,可以减少成型缺陷产生的可能性。
在本发明中,可以采用所述转子部与所述转子轴一体成型的结构。例如,可以在转子部的成型时将连结部及转子轴放在成型用的模具内同时进行嵌件成型。这样一来,因为不需要另外进行将转子轴安装于转子部的工序,所以能够消减转子的组装工时。
在本发明中,理想的是,所述圆筒状磁铁为塑料磁铁。如果使用塑料磁铁,则能够形成壁厚较薄的圆筒状磁铁。因此,可以实现转子的轻量化。
接着,本发明的电动机具备所述转子和配置于所述转子的外周侧的定子。
(发明效果)
根据本发明,在转子中,圆筒状磁铁和转子部通过连结部固定。特别是,因为转子部和连结部经由填充于连结部的贯通孔的树脂一体化,所以即使转子部自圆筒状磁铁的内周面分开,也能够经由连结部使转子部和圆筒状磁铁一体化。另外,因为转子部自圆筒状磁铁的内周面分开,所以在成型转子部时来自树脂的压力不会施加在圆筒状磁铁的内周面。因此,在减薄了圆筒状磁铁的壁厚的情况下,圆筒状磁铁破裂的可能性少。因此,能够实现圆筒状磁铁的薄壁化及防破裂,能够实现转子的轻量化。
附图说明
图1是拆下了上壳体、减速齿轮系及输出轮后的电动机装置的俯视图。
图2是电动机装置的剖视图(图1的A-A位置的剖视图)。
图3是应用了本发明的电动机的剖视图。
图4是图3的电动机的分解剖视图。
图5(a)至图5(c)是转子的俯视图、剖视图及仰视图。
图6(a)和图6(b)是磁铁部的俯视图及剖视图。
图7(a)至图7(c)是省略了线圈的定子的俯视图、侧视及仰视图。
图8(a)至图8(c)是齿轮板的俯视图、侧视图及剖视图。
图9是电动机壳体和齿轮板的铆接位置的说明图。
图10(a)至图10(c)是变形例的转子的俯视图、剖视图及仰视图。
图11(a)和图11(b)是变形例的板簧的侧视图及俯视图。
(标号说明)
1…电动机,10…电动机壳体,11…底板部,12…圆筒部,13…固定孔,20…定子,21…突出部,22…端子部,23A、23B、24A、24B…场板,25A、25B…绕线架,26A、26B…线圈,28…第一端面板,29…第二端面板,30、30A…转子,31、31A…转子部,32…磁铁部,33…轴孔,34…转子小齿轮,35…圆筒状磁铁,36…连结部,40…转子轴,50…齿轮板,51…贯通孔,52…轴支承部,53…突出部,54…缺口,55…铆接部,56…定位孔,57A、57B、58A、58B…支承孔,59…加强肋,60、60A…板簧,61…中央部,62…端部,63…卡合部,100…电动机装置,101…壳体,102…减速齿轮系,103…输出轮,104…电路基板,105…磁铁,106…传感器,107…端子销,108…止动销,110…下壳体,111…电动机收纳部,112…轴承部,113…底部,114…侧壁部,115…角部,116…台阶部,117…凸部,120…上壳体,130…第一齿轮,131…大径齿轮部,132…小径齿轮部,133…支轴,140…第二齿轮,141…大径齿轮部,142…小径齿轮部,211…定位孔,221…端子销,281…贯通部,282…缺口,291…环状部,292…突出部,293…凸部,311…轴部,312…圆板部,313…肋,315…环状凸部,316…转子部的外周面,351…圆筒状磁铁的内周面,361…中央孔,362…贯通孔,521…第一部分,522…第二部分,523…固定孔,K…铆接位置,L…轴线,L1…一侧,L2…另一侧,S…间隙
具体实施方式
以下,参照附图说明应用了本发明的电动机1及用于电动机1的转子30的实施方式。本方式的电动机1是步进电动机,用于经由减速齿轮系102将电动机1的旋转传递到输出轮103的电动机装置100。
(电动机装置)
图1是拆下了上壳体120、减速齿轮系102及输出轮103后的电动机装置100的俯视图,图2是电动机装置100的剖视图(图1的A-A位置的剖视图)。图1、图2所示的XYZ这三个方向是相互正交的方向,以X1表示X方向的一侧,以X2表示另一侧,以Y1表示Y方向的一侧,以Y2表示另一侧,以Z1表示Z方向的一侧,以Z2表示另一侧。电动机1的轴线L方向与Z方向一致。即,Z方向的一侧Z1是轴线L方向的一侧L1,Z方向的另一侧Z2是轴线L方向的另一侧L2。
如图1、图2所示,电动机装置100具备电动机1、壳体101、减速齿轮系102、输出轮103。电动机装置100是齿轮传动电动机,将电动机1的旋转通过减速齿轮系102以规定的减速比减速后传递到输出轮103。如图2所示,壳体101具备下壳体110及上壳体120。下壳体110从Z方向观察是在X方向上长的长方形,在Z方向的一侧Z1开口。上壳体120从Z方向的一侧Z1组装于下壳体110。电动机1、减速齿轮系102及输出轮103被收纳在上壳体120和下壳体110之间。
在下壳体110的长边方向的一侧(X1方向)设有电动机收纳部111。另外,在下壳体110设有可旋转地支承输出轮103的轴承部112,并且保持电路基板104。在电路基板104上装设有与装设于输出轮103的磁铁105对置的传感器106。电动机装置100中,通过磁铁105和传感器106检测输出轮103的旋转。另外,在电路基板104上保持有与设于电动机1的端子部22的端子销221电连接的端子销107。图1中虚线所示的止动销108构成用于限制输出轮103的旋转范围的旋转限制部。
电动机收纳部111是由矩形的底部113和从底部113的外周缘向Z方向的一侧Z1立起的侧壁部114包围的凹部。如图1所示,在侧壁部114的Z方向的一侧Z1部分,在三个部位形成有在周向上相邻的内侧面彼此以大致直角连接的角部115。在这三个部位的角部115的内侧分别形成有用于将电动机1在Z方向上定位的台阶部116。
减速齿轮系102配置在配置于电动机收纳部111的电动机1的Z方向的一侧Z1。减速齿轮系102具备第一齿轮130及第二齿轮140。第一齿轮130、第二齿轮140及输出轮103绕与电动机1的轴线L方向(Z方向)平行的轴线旋转。在此,在电动机1的轴线L方向的一侧L1(Z方向的一侧Z1)的端部配置有齿轮板50,转子小齿轮34从设于齿轮板50的中央的贯通孔51突出到轴线L方向的一侧L1。第一齿轮130具备与转子小齿轮34啮合的大径齿轮部131及位于大径齿轮部131的Z方向的一侧Z1的小径齿轮部132。第二齿轮140具备与第一齿轮130的小径齿轮部132啮合的大径齿轮部141及位于大径齿轮部141的Z方向的另一侧Z2的小径齿轮部142。小径齿轮部142与设于输出轮103的外周面的齿轮部啮合。由此,电动机1的旋转从转子小齿轮34经由第一齿轮130及第二齿轮140传递到输出轮103。
第一齿轮130及第二齿轮140分别由支轴133、143可旋转地支承。支轴133、143的Z方向的一侧Z1的端部被上壳体120支承,Z方向的另一侧Z2的端部被齿轮板50支承。即,在齿轮板50上形成有支承支轴133、143的Z方向的另一侧Z2的一端的支承孔57A、57B、58A、58B。关于齿轮板50的详情,稍后描述。
(电动机)
图3是应用了本发明的电动机1的剖视图,图4是图3的电动机的分解剖视图。在图3中,转子30的旋转位置与图2的旋转位置不同。如图3、图4所示,电动机1具备在轴线L方向的一侧L1开口的杯状的电动机壳体10、配置于电动机壳体10的内侧的定子20、配置于定子20的内周侧的转子30、配置于转子30的中心的转子轴40、安装于电动机壳体10的开口的齿轮板50、将转子30向轴线L方向的一侧L1施力的板簧60。转子轴40是两端由电动机壳体10和齿轮板50支承的固定轴。转子30由转子轴40可旋转地支承。
电动机壳体10具备圆形的底板部11和从底板部11的外周缘向轴线L方向的一侧L1立起的圆筒部12。在底板部11的中央形成有供转子轴40的端部嵌合的固定孔13。圆筒部12的轴线L方向的一侧L1的端部形成有圆形的开口,齿轮板50固定在该开口的内侧。在电动机壳体10上形成有将圆筒部12的开口缘朝向轴线L方向的另一侧L2切开的缺口14。缺口14形成在相隔90度的三个角度位置处。在定子20上,在与缺口14对应的三个部位形成有向径向外侧突出的突出部21。突出部21从电动机壳体10的缺口14向径向外侧突出。另外,在电动机壳体10上,在与三个部位的缺口14不同的角度位置形成有用于配置设在定子20上的端子部22的缺口15。
电动机1经由突出部21定位在电动机壳体10上。如图1所示,从电动机壳体10向径向外侧突出的突出部21的前端形成与电动机收纳部111的角部115对应的形状。另外,在突出部21形成有定位孔211。在形成于电动机收纳部111的角部115的台阶部116形成有定位用的凸部117。电动机1通过使形成于台阶部116的凸部117嵌合在突出部21的定位孔211内,并使突出部21从Z方向的一侧Z1与台阶部116抵接,相对于电动机壳体10被定位。
(转子)
图5(a)至图5(c)是转子30的俯视图、剖视图及仰视图,图5(a)是从轴线L方向的一侧L1观察的俯视图,图5(b)是图5(a)的C-C剖视图,图5(c)是从轴线L方向的另一侧L2观察的仰视图。转子30具备树脂制的转子部31和与转子部31一体地旋转的磁铁部32。在转子部31的中心形成有用于穿过转子轴40的轴孔33。转子部31具备形成有轴孔33的轴部311和从轴部311向径向外侧突出的圆板部312。在轴部311的轴线L方向的一侧L1的端部,在外周面上形成有转子小齿轮34。
在圆板部312的轴线L方向的一侧L1及另一侧L2分别形成有四条肋313、314。肋313、314以等角度间隔配置,且沿轴线L方向延伸。肋313、314从轴部311的外周面向径向外侧突出。另外,肋313、314分别与圆板部312的轴线L方向的一侧L1的面及轴线L方向的另一侧L2的面连接。在圆板部312的外周缘形成有向轴线L方向的另一侧L2突出的环状凸部315。
图6(a)和图6(b)是磁铁部32的俯视图及剖视图,图6(a)是从轴线L方向的一侧L1观察的俯视图,图6(b)是图6(a)的D-D剖视图。磁铁部32具备配置于转子部31的外周侧的圆筒状磁铁35和配置于圆筒状磁铁35的内周侧的环状的连结部36。圆筒状磁铁35在周向上交替磁化成N极和S极。在本方式中,磁铁部32由塑料磁铁构成,圆筒状磁铁35和连结部36一体形成。连结部36形成为相对于轴线L方向垂直的板状,位于圆筒状磁铁35的轴线L方向的中央。连结部36的外周缘与圆筒状磁铁35的内周面351连接,在连结部36的中央形成有中央孔361。另外,在连结部36以等角度间隔形成有多个贯通孔362。
连结部36嵌件成型于转子部31。如图5(b)所示,连结部36的除外周缘以外的部分嵌入转子部31的圆板部312。转子部31的外周面316在径向上自圆筒状磁铁35的内周面351分开。即,在转子部31的外周面316和圆筒状磁铁35的内周面351之间形成有间隙S。形成转子部31的树脂填充于连结部36的贯通孔362,将连结部36的形成有贯通孔362的部分从轴线L方向的一侧L1及另一侧L2覆盖。因此,圆板部312中,覆盖连结部36的轴线L方向的一侧L1的树脂部分和覆盖另一侧L2的树脂部分通过填充于贯通孔362的树脂部分相连。
(定子)
图7(a)至图7(c)是省略了线圈26A、26B的定子20的俯视图、侧视图及仰视图,图7(a)是从轴线L方向的一侧L1观察的俯视图,图7(b)是从图7(a)所示的B方向观察的侧视图,图7(c)是从轴线L方向的另一侧L2观察的仰视图。如图4、图7(a)至图7(c)所示,定子20具备以沿轴线L方向观察按顺序重叠的方式配置的四片圆环状的场板23A、24A、24B、23B、与场板23A、24A、24B、23B一体成型的树脂制的绕线架25A、25B、卷绕于绕线架25A、25B上的线圈26A、26B。场板23A、24A、24B、23B作为定子铁芯起作用。在场板23A、24A上,沿周向等间隔地形成有从其内周缘以大致直角弯曲的极齿。场板23A、24A以形成于一方的极齿和形成于另一方的极齿在周向上交替排列的方式配置。同样,在场板23B、24B上,沿周向等间隔地形成有从其内周缘以大致直角弯曲的极齿。场板23B、24B以形成于一方的极齿和形成于另一方的极齿沿周向交替排列的方式配置。
定子20具备由场板23A、24A、绕线架25A及线圈26A构成的A相的定子组和由场板23B、24B、绕线架25B及线圈26B构成的B相的定子组。当将转子30组装在定子20的内侧时,设于定子20的内周面的极齿和圆筒状磁铁35在径向上以规定的间隙对置。如图4所示,在定子20上,与绕线架25A、25B一体地形成向场板24A、24B的径向外侧突出的端子部22。从线圈26A、26B引出的绕组连接到保持在端子部22的端子销221。
如图7(a)至图7(c)所示,定子20具备树脂制的第一端面板28及第二端面板29,第一端面板28及第二端面板29与绕线架25A、25B一起,与场板23A、24A、24B、23B一体成型。第一端面板28形成于定子20的轴线L方向的另一侧L2的端部,第二端面板29形成于定子20的轴线L方向的一侧L1的端部。
如图7(c)所示,第一端面板28的外形是比场板23B小一圈的圆形。在第一端面板28的中央形成有贯通部281。如图2、图3所示,当将定子20组装于电动机壳体10时,第一端面板28与电动机壳体10的底板部11抵接。即,在场板23B和底板部11之间夹着第一端面板28,场板23B不与底板部11接触。在第一端面板28的贯通部281配置有从轴线L方向的另一侧L2与转子30的轴部311抵接的板簧60。因此,在贯通部281,在四个部位设有将板簧60的端部62的位置朝径向外侧切开的缺口282。板簧60具备与转子30的轴部311抵接的中央部61和从中央部61向径向外侧突出的四个端部62。端部62通过贯通部281的缺口282与电动机壳体10的底板部11抵接。通过板簧60来抑制转子30的轴线L方向的晃动。
如图7(a)所示,第二端面板29具备沿着场板23A的内周缘形成的环状部291和从环状部291向径向外侧突出的突出部292。突出部292以等角度间隔形成于四个部位。在四个部位的突出部292中的三个部位形成有向轴线L方向的一侧L1突出的定位用的凸部293。用于将电动机1相对于电动机壳体10进行定位的上述的突出部21在场板23A上形成。突出部21从场板23A的外周缘向径向外侧突出。突出部21形成于与设于第二端面板29的四个部位的突出部292中的形成有凸部293的三个部位对应的角度位置。在未形成凸部293的突出部292的角度位置配置有端子部22。
如图2、图3所示,当将定子20及转子30组装在电动机壳体10上并将齿轮板50安装在电动机壳体10的开口时,齿轮板50从轴线L方向的一侧L1与定子20的第二端面板29抵接。即,第二端面板29夹在齿轮板50和场板23A之间,齿轮板50除后述的四点的铆接部55之外不与场板23A接触。因此,由于齿轮板50和场板23A不以面进行接触,因此抑制了齿轮板50和场板23A之间的接触引起的异常声音。
(齿轮板)
图8(a)至图8(c)是齿轮板50的俯视图、剖视图及侧视图,图8(a)是从轴线L方向的一侧L1观察的俯视图,图8(b)是图8(a)的E-E剖视图,图8(c)是从图8(a)的F方向观察的侧视图。齿轮板50是支承电动机1的转子轴40并且固定支轴133、143的支承板,其中,支轴133、143可旋转地支承构成减速齿轮系102的各齿轮130、140。在本方式中,齿轮板50是大致圆形的金属板。在齿轮板50的中央形成有贯通孔51及轴支承部52。转子小齿轮34从贯通孔51向轴线L方向的一侧L1突出,与配置于齿轮板50的轴线L方向的一侧L1的第一齿轮130的大径齿轮部131啮合。
齿轮板50的贯通孔51是大致长方形,轴支承部52是从贯通孔51的长边方向的一侧缘立起的切起部。轴支承部52具备向轴线L方向的一侧L1立起的第一部分521和相对于第一部分521以大致直角弯曲并朝向齿轮板50的中央延伸的第二部分522。在第二部分522,在沿轴线L方向观察与齿轮板50的中央重叠的位置形成有固定孔523。转子轴40一端嵌合于电动机壳体10的固定孔13,另一端嵌合于轴支承部52的固定孔523。
在齿轮板50上,在外周缘的三个部位形成有突出部53。突出部53形成于与电动机壳体10的缺口14对应的角度位置。另外,齿轮板50形成有将与电动机壳体10的缺口15对应的角度位置的外周缘切开成与径向正交的直线状的缺口54。而且,在齿轮板50上,在与突出部53及缺口54不同的四个部位的角度位置形成有铆接部55。铆接部55是使齿轮板50的外周缘塑性变形而成的部位。
图9是电动机壳体10和齿轮板50的铆接位置的说明图,是从轴线L方向的一侧L1观察电动机1的俯视图。齿轮板50的突出部53沿Z方向观察与定子20的突出部21重叠,配置于电动机壳体10的缺口14。另外,齿轮板50的铆接部55设于与电动机壳体10的缺口14、15不同的角度位置。在本方式中,齿轮板50和电动机壳体10的圆筒部12在四个部位被铆接固定。此外,进行铆接固定的位置及数目也可以与本方式的位置及数目不同。如图9所示,进行铆接固定的角度位置(铆接位置K)在本方式中是等角度间隔的四个部位。电动机壳体10和齿轮板50通过在四个部位的铆接位置K使电动机壳体10的开口的边缘向内周侧塑性变形而在四点进行铆接固定。在铆接位置K,电动机壳体10和齿轮板50接合,并且,齿轮板50的铆接部55和场板23A接触。
在齿轮板50上,在突出部53的内周侧的三个部位形成有定位孔56。定位孔56与形成于定子20的第二端面板29的凸部293嵌合。在组装电动机壳体10和齿轮板50时,通过使定位孔56和凸部293嵌合,齿轮板50相对于定子20被定位。
在齿轮板50上,相对于定位孔56在内周侧的四个部位形成有支承孔57A、58A及支承孔57B、58B。本方式的齿轮板50对应于减速比不同的两种减速齿轮系102。即,减速齿轮系102的支轴133、134被安装于支承孔57A、58A和支承孔57B、58B中的任一组。在将支轴133、134安装于支承孔57A、58A的情况下,可以构成第一减速比的减速齿轮系102。另一方面,在将支轴133、134安装于支承孔57B、58B的情况下,可以构成与第一减速比不同的第二减速比的减速齿轮系102。即,能够使用电动机1构成两种减速比的电动机装置100。
在齿轮板50中,在四个部位的铆接位置K的径向内侧分别形成有一条加强肋59。通过设置加强肋59,抑制齿轮板50的变形。加强肋59沿周向以圆弧状延伸。四个部位的加强肋59均在包含铆接位置K的角度范围内形成。即,加强肋59在齿轮板50上形成于包含铆接部55的至少一部分在内的角度范围。加强肋59在齿轮板50的轴线L方向的一侧L1的表面形成有槽状的凹部,其背侧形成向轴线L方向的另一侧L2突出的形状。在本方式中,加强肋59的向轴线L方向的另一侧L2的突出尺寸小于定子20的第二端面板29的板厚。因此,加强肋59不与场板23A接触。另外,加强肋59形成于与第二端面板29的突出部292不同的角度位置。因此,加强肋59不会与第二端面板29的突出部292发生干扰。
(本方式的主要的作用效果)
如上所述,本方式的电动机1具备配置于定子20的内周侧的转子30,该转子30在圆筒状磁铁35的内周侧设有连结部36,连结部36与圆筒状磁铁35一体地形成。而且,转子部31通过嵌入连结部36来树脂成型,经由连结部36固定在圆筒状磁铁35。这样,通过设置连结部36,可以采用转子部31的外周面316在径向上自圆筒状磁铁35的内周面351分开的形状作为转子部31的形状,可以构成为在成型转子部31时来自树脂的压力不会施加在圆筒状磁铁35。因此,在减薄了圆筒状磁铁35的壁厚的情况下,圆筒状磁铁35因成型时的压力而破裂的可能性较小,能够兼得圆筒状磁铁35的薄壁化及防破裂。因此,能够实现转子30的轻量化,可以提高电动机1的机动性。而且,通过实现转子30的轻量化,可以减少圆筒状磁铁35的使用材料,也可以实现成本降低。
本方式的转子30中,连结部36和圆筒状磁铁35一体形成。因此,不需要进行向圆筒状磁铁35固定连结部36的工序,因此,能够消减转子的组装工时。另外,因为不必担心连结部36从圆筒状磁铁35脱落,所以能够使转子部31和圆筒状磁铁35一体地旋转。
本方式的转子30的连结部36与转子部31一体成型。通过一体成型,能够将构成转子部31的树脂填充于连结部36的贯通孔362,能够形成将连结部36的形成有贯通孔362的部分用树脂从轴线L方向的一侧及另一侧覆盖的形状的转子部31。由此,能够将转子部31与连结部36一体化。
本方式的转子部31具备供转子轴40穿过的轴部311,在多个角度位置设有从轴部311向径向外侧突出的肋313、314。肋313、314沿轴线L方向延伸,因此,在树脂成型时能够使树脂沿着肋313、314的形状流动。由此,因为能够使树脂的流动良好,所以能够使树脂遍布成型用的模具。因此,能够减少产生成型缺陷的可能性。
本方式的磁铁部32由塑料磁铁形成。因此,能够形成壁厚较薄的圆筒状磁铁35,能够实现转子的轻量化及成本降低。此外,磁铁部32不限于塑料磁铁,也可以使用烧结磁铁等其它磁铁。
另外,本方式的电动机1将支承转子轴40及减速齿轮系102的支轴133、143的齿轮板50和电动机壳体10铆接固定,且在齿轮板50上形成有加强肋59。因此,能够利用加强肋59抑制齿轮板50的变形。特别是,加强肋59相对于铆接位置K在径向内侧、且在包含铆接位置K的角度范围形成,所以铆接引起的变形不易向内周侧扩散。因此,可以抑制设置在齿轮板50上的轴支承部52或支承孔57A、58A、57B、58B的位置精度降低。因此,可以抑制转子30及减速齿轮系102的位置精度的降低。
在本方式中,转子轴40是固定轴,一端嵌合于电动机壳体10的固定孔13,另一端嵌合于轴支承部52的固定孔523。因此,通过利用加强肋59抑制齿轮板50的变形并抑制轴支承部52的位置精度的降低,能够提高固定轴(转子轴40)的位置精度。
在本方式中,加强肋59沿周向延伸。由此,能够抑制铆接引起的变形向加强肋59的内周侧扩散。因此,能够抑制设置在齿轮板50上的轴支承部52或支承孔57A、58A、57B、58B的位置精度降低。
在本方式中,在齿轮板50的中央设有轴支承部52,加强肋59形成于轴支承部52和铆接位置K之间。另外,支承减速齿轮系102的支承孔57A、58A、57B、58B设于多个角度位置,加强肋59形成于与支承孔57A、58A、57B、58B不同的角度位置。通过这样的配置,支承孔57A、58A、57B、58B和加强肋59不会发生干扰,能够利用齿轮板50的空余空间形成加强肋59。
本方式的定子20具备树脂制的第一端面板28及第二端面板29,第一端面板28及第二端面板29与树脂制的绕线架25A、25B一起,与场板23A、24A、24B、23B一体成型。第二端面板29覆盖场板23A的齿轮板50侧的面的一部分,齿轮板50具备与第二端面板29的凸部293嵌合的定位孔56。加强肋59形成于与定位孔56不同的角度位置,因此,能够利用齿轮板50的空余空间形成加强肋59,且不会与定位孔56发生干扰。另外,由于在场板23A和齿轮板50之间夹着树脂制的第二端面板29,因此可以减少场板23A和齿轮板50的接触部位。因此,能够抑制在场板23A和齿轮板50的接触部位产生的颤音等异常声音。
(变形例)
(1)上述方式的转子轴40是不旋转的固定轴,但本发明可以应用于转子轴40是与转子30一体旋转的旋转轴的方式。图10(a)至图10(c)是变形例的转子30A的俯视图、剖视图及仰视图,图10(a)是从轴线L方向的一侧L1观察的俯视图,图10(b)是图10(a)的G-G剖视图,图10(c)是从轴线L方向的另一侧L2观察的仰视图。变形例的转子30A具备转子部31A及磁铁部32。磁铁部32的结构与上述方式相同。另一方面,转子部31A与上述方式不同,与转子轴40一体地形成。另外,在转子部31A未形成转子小齿轮。在变形例中,由树脂成型转子部31A时,将转子轴40与磁铁部32的连结部36一同放在成型模具内进行嵌件成型。理想的是,在转子轴40上形成有止转用的形状(例如D切割形状)。转子部31A的外周面在径向上自圆筒状磁铁35的内周面分开。因此,可以获得与上述方式相同的作用效果。另外,在本方式中,因为不需要另外进行将转子轴40安装于转子部31A的工序,所以可以减少组装工时。
(2)上述方式是连结部36与圆筒状磁铁35一体形成的方式,但也可以将连结部36设为与圆筒状磁铁35分体的部件。例如,也可以将圆板状的部件(连结部)嵌合于圆筒状磁铁35的内周侧,并利用粘接剂等固定于圆筒状磁铁35。在这种方式中,与上述方式同样,也能够使来自树脂的压力不会施加在圆筒状磁铁35。因此,可以获得与上述方式相同的作用效果。
(3)上述方式的电动机1具备将转子30沿轴线L方向(Z方向)施力的板簧60,但其形状不限于上述方式的形状。图11(a)是变形例的板簧60A的侧视图,图11(b)是俯视图。变形例的板簧60A具备中央部61、从中央部61向径向外侧突出的四个端部62、从中央部61的外周缘的两个部位向轴线L方向的一侧L1立起的卡合部63。卡合部63形成于在径向上对置的两个部位。转子30的轴部311嵌合于卡合部63的内侧。利用卡合部63能够抑制轴部311的与轴线L方向正交的方向的晃动。因此,在转子轴40为固定轴的情况下,能够抑制转子30在转子轴40的外周面和转子部31的轴孔33的内周面的间隙的范围内、在与轴线L方向正交的方向上晃动的情况。
(4)上述方式的电动机1是步进电动机,但本发明也可以应用于步进电动机以外的电动机。例如,也可以应用于直流电动机。
Claims (6)
1.一种转子,其特征在于,
具有供转子轴穿过的转子部和配置于所述转子部的外周侧的圆筒状磁铁,
所述转子部由树脂成型,并经由设于所述圆筒状磁铁的内周侧的连结部固定在所述圆筒状磁铁上,
构成所述转子部的树脂被填充于所述连结部的贯通孔,并且从所述转子的轴线方向的一侧及另一侧至少将所述连结部的形成有所述贯通孔的部分覆盖,
所述转子部的外周面自所述圆筒状磁铁的内周面分开,
所述连结部与所述圆筒状磁铁一体形成,
所述连结部呈环状,
环状的所述连结部呈与轴线垂直的板状,且形成于所述圆筒状磁铁的轴线方向的中央,
环状的所述连结部具有位于该连结部的中央的中央孔和位于该中央孔的外周侧的多个所述贯通孔。
2.根据权利要求1所述的转子,其特征在于,
所述连结部与所述转子部一体成型。
3.根据权利要求1所述的转子,其特征在于,
所述转子部具备供所述转子轴穿过的轴部和从所述轴部向径向外侧突出的肋,
所述肋设于多个角度位置,且沿所述轴线方向延伸。
4.根据权利要求1所述的转子,其特征在于,
所述转子部与所述转子轴一体成型。
5.根据权利要求1所述的转子,其特征在于,
所述圆筒状磁铁为塑料磁铁。
6.一种电动机,其特征在于,具备:
权利要求1所述的转子;以及
配置于所述转子的外周侧的定子。
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