CN113396527A - 电动机 - Google Patents

Abstract

提供一种电动机，其能够可靠地抑制在绕线架和定子之间产生的松动的发生，而与产生偏差的间隙无关。具体地说，设置在第二绕线架(7b)上的两个部位的突出部(7b2)嵌入到三个部位的定位孔(8b4)中的两个部位的定位孔(8b4)中。突出部(7b2)设置于构成第二定子组(52)的第二绕线架(7b)上的凸缘部(7b3)的侧端面。凸缘部(7b3)的侧端面与外定子铁芯(8b)的端板部(8b1)对置，突出部(7b2)朝向与凸缘部(7b3)的侧端面对置的端板部(8b1)的对置面突出。突出部(7b2)通过嵌入定位孔(8b4)中而在凸缘部(7b3)的侧端面的面方向上，沿彼此相对的方向(A)从端板部(8b1)接收外力。

Description

电动机

技术领域

本发明涉及一种具有固定有绕线架的定子的电动机。

背景技术

目前，作为这种电动机，例如有专利文献1中公开的步进电动机。

该步进电动机的定子制成将作为第一定子部的前侧定子组件和作为第二定子部的端侧定子组件在轴向上组合而成的结构。在前侧定子组件上固定有前板，在端侧定子组件上固定有端板。前侧定子组件制成将外侧定子、绕线架、内侧定子在轴向上组合而成的结构。在绕线架的圆环部的与外侧定子的圆环部对置的面上，设置有向外侧定子的圆环部的方向突出的三个部位的凸部。

在组合的状态下，绕线架的圆环部和外侧定子的圆环部不直接以面接触。即，在绕线架的圆环部处突出的三个部位的凸部的斜面不埋设于设置在外侧定子的圆环部的孔部的内部，而是在两圆环部之间形成有间隙。绕线架在外侧定子和内侧定子之间以具有间隙的状态并且接收轴向的压力的状态被保持。因此，即使由于某些原因而发生绕线架的变形，该变形也会被该间隙的变动吸收，抑制了在绕线架和外侧定子及内侧定子之间发生松动的问题。因此，抑制了由于松动的发生而导致的振动的发生、噪音的发生。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－211967号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在上述现有电动机中，设置于绕线架的圆环部和外侧定子的圆环部之间的推力方向的间隙会发生偏差。在因该偏差而导致间隙形成得较小的情况下，不能充分地抑制松动的发生。

本发明的目的在于提供一种电动机，其能够可靠地抑制在绕线架和定子之间沿推力方向产生的松动的发生，而与产生这样的偏差的间隙无关。

解决技术问题所采用的技术方案

为此，本发明构成一种电动机，其具有：绕线架，该绕线架具有卷绕有线圈的筒状主体部及设置于筒状主体部的两端的凸缘部；以及定子，该定子具备具有与凸缘部的侧端面对置的对置面的端板部而构成，且固定有绕线架，其特征在于，

定子在对置面具有多个凹部，

绕线架在侧端面具有多个突出部，所述突出部朝向对置面突出并通过与凹部嵌合而在侧端面的面方向上沿彼此相对的方向或彼此分离的方向从端板部接收外力。

根据本结构，在绕线架的凸缘部的侧端面处突出的多个突出部嵌入到设置在定子的端板部的各凹部中，由此，各突出部在侧端面的面方向上沿彼此相对的方向或彼此分离的方向上从端板部接收外力。因此，凸缘部相对于端板部的位置被该外力固定，通过该固定，绕线架和定子相互牢固地组合。因此，能够抑制在绕线架和定子之间沿推力方向产生的松动的发生，而与产生现有那样的偏差的间隙无关。

另外，本发明的特征在于，突出部制成由在周向上具有缺口部的侧壁形成的大致中空柱状形状，侧壁的外周面与凹部的内周抵接来接收外力。

根据本结构，与突出部由在周向上完全没有缺口部的侧壁形成而刚性高的情况相比，突出部对从端板部接收的外力发挥的抵抗力减弱。因此，凸缘部的突出部变得在侧端面的面方向上容易挠曲，容易嵌入端板部的凹部。因此，提高了绕线架向定子的组装作业性。

另外，本发明的特征在于，突出部在突出的前端侧的侧壁形成有倾斜面。

根据本结构，当将凸缘部的突出部嵌入端板部的凹部时，突出部的形成在侧壁上的倾斜面被凹部的内周引导，其前端容易被导入凹部内。因此，凸缘部的突出部更容易嵌入端板部的凹部。因此，绕线架向定子的组装作业性进一步提高。

另外，本发明的特征在于，突出部制成由侧壁形成的大致圆筒形状，该侧壁的接收外力的部分的横截面制成圆弧状。

根据本结构，突出部对从端板部接收的外力发挥的抵抗力可以根据需要容易地将绕线架和定子之间的组合设定为充分的组合，以便抑制在它们之间沿推力方向产生的松动的发生。

另外，本发明的特征在于，制成了大致圆筒形状的突出部通过嵌入到凹部而在侧端面的面方向上沿彼此相对的方向从端板部接收外力。

根据本结构，突出部在侧端面的面方向上沿彼此相对的方向从端板部接收外力，由此，凹部在侧端面的面方向上沿彼此分离的方向从突出部接收反作用力。通过在该突出部和凹部之间产生的作用力和反作用力，绕线架和定子相互牢固地组合在一起。

另外，本发明的特征在于，凹部是设置在端板部的定位孔，其与设置在安装定子的被安装部的突起嵌合来确定定子相对于被安装部的位置。

根据本结构，能够将形成于端板部的已有的定位孔用作用于抑制松动的发生的凹部，而无需为了抑制松动的发生而特意在端板部设置凹部。因此，能够在抑制电动机的制造成本的同时可靠地抑制在绕线架和定子之间产生的松动的发生。

另外，本发明的特征在于，凹部是为了切起设置于定子的极齿而形成于极齿的根部的端板部的缺口。

根据本结构，能够将形成于端板部的已有的缺口用作用于抑制松动的发生的凹部，而无需为了抑制松动的发生而特意在端板部设置凹部。因此，根据本结构，也能够在抑制电动机的制造成本的同时可靠地抑制在绕线架和定子之间产生的松动的发生。

发明效果

根据本发明，能够提供一种电动机，其能够可靠地抑制在绕线架和定子之间沿推力方向产生的松动的发生。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的步进电动机的外观立体图。

图2的(a)是图1所示的步进电动机的主视图，图2的(b)是卸下了端板前方的零件的状态下的主视图。

图3是图2的(b)所示的步进电动机的剖视图。

图4的(a)是构成图1所示的步进电动机的外侧定子的立体图，图4的(b)是绕线架的立体图。

图5是表示在构成图1所示的步进电动机的外侧定子上安装有绕线架的状态的立体图。

具体实施方式

接着，对将本发明的电动机应用于步进电动机时的用于实施本发明的实施方式进行说明。

此外，在以下的说明中，将旋转轴2的轴线方向即电动机轴线L方向中、旋转轴2从定子5突出的一侧设为输出侧L1，将与旋转轴2从定子5突出的一侧相反的一侧设为输出相反侧L2进行说明。输出侧L1是旋转轴2的旋转输出被取出的一侧。

(整体结构)

图1是本发明的一实施方式的步进电动机1的外观立体图，图2的(a)是主视图。图2的(b)是从同图的(a)所示的状态卸下了后述的端板31、轴承部件32及施力部件33的各零件的状态下的步进电动机1的主视图。

图3是沿图2的(b)中的II I－III线将步进电动机1切断时从箭头方向观察的步进电动机1的剖视图。

步进电动机1例如用于DVD、蓝光光盘等光盘驱动装置中的光学头的驱动、用镜子反射信息并将其投射到汽车的挡风玻璃的HUD(平视显示器)上的镜子的驱动等，具有：具备旋转轴2及固定在旋转轴2的外周上的永磁体3的转子4；以及配置在转子4的外周侧的定子5。

(定子的结构)

定子5构成为筒状，如图3所示，在定子5的径向内侧，转子4以电动机轴线L为中心与定子5以同轴状配置。定子5构成为第一定子组51和第二定子组52在电动机轴线L方向上重叠配置。第一定子组51由卷绕于第一绕线架7a的筒状主体部7a4的线圈6a和相对于线圈6a配置于电动机轴线L方向的两侧的外定子铁芯8a及内定子铁芯9a构成。第二定子组52由卷绕于第二绕线架7b的筒状主体部7b4的线圈6b和相对于线圈6b配置于电动机轴线L方向的两侧的外定子铁芯8b及内定子铁芯9b构成。

外定子铁芯8a及内定子铁芯9a以及外定子铁芯8b及内定子铁芯9b均由磁性材料构成。第一定子组51和第二定子组52通过兼作壳体的外定子铁芯8a和外定子铁芯8b的彼此的抵接部被焊接，周围被外定子铁芯8a和外定子铁芯8b围绕，并一体固定。

各外定子铁芯8a、8b具备在电动机轴线L方向上沿互相接近的方向突出的多个极齿8a3、8b3。另外，各内定子铁芯9a、9b具备在电动机轴线L方向上沿互相远离的方向突出的多个极齿9a3、9b3。在第一绕线架7a的筒状主体部7a4的内周面，外定子铁芯8a及内定子铁芯9a的多个极齿8a3、9a3沿周向排列，卷绕在绕线架7a上的线圈6a在这些极齿8a3、9a3周围穿绕。另外，在第二绕线架7b的筒状主体部7b4的内周面，外定子铁芯8b及内定子铁芯9b的多个极齿8b3、9b3在周向上排列，卷绕于绕线架7b的线圈6b在这些极齿8b3、9b3的周围穿绕。

在本实施方式中，第一绕线架7a及第二绕线架7b由树脂制的绝缘部件构成，在筒状主体部7a4及7b4的两侧部具备凸缘部7a3及7b3。在第一绕线架7a及第二绕线架7b的凸缘部7a3及7b3一体形成有端子台7a1、7b1。在各端子台7a1、7b1分别压入固定有两个端子引脚10。在各端子引脚10上分别缠绕各线圈6a、6b的线材的卷绕起始及卷绕终止的端部。这些端子台7a1、7b1形成于绕线架7a、7b的相同角度位置，从电动机轴线L方向观察时重叠，从分别形成在外定子铁芯8a、8b上的缺口突出到外定子铁芯8a、8b的外侧。

(转子的结构)

转子4的旋转轴2沿电动机轴线L方向延伸，由不锈钢、黄铜等金属材料构成。在旋转轴2的外周面中、从定子5突出的一侧(输出侧L1)的外周面形成有未图示的螺旋槽。在旋转轴2的靠近输出相反侧L2的位置，在旋转轴2的周围通过粘接剂固定有大致圆筒状的永磁体3。旋转轴2与未图示的齿条一起构成旋转－直动变换机构。永磁体3由在由高分子材料构成的粘合剂中掺和了磁体粒子的粘结磁体构成。

永磁体3制成由位于电动机轴线L方向的两侧的一对大径圆筒部3a、3b和位于它们中央的小径圆筒部3c构成的形状。一大径圆筒部3a的外周面在第一定子组51的外定子铁芯8a及内定子铁芯9a的径向内侧隔着规定间隔与它们的极齿8a3、9a3对置。另一大径圆筒部3b的外周面在第二定子组52的外定子铁芯8b及内定子铁芯9b的径向内侧隔着规定间隔与它们的极齿8b3、9b3对置。

(轴承结构)

在构成第一定子组51的外定子铁芯8a的输出侧L1的端面，通过焊接等固定有板21的连接板部21a。板21为金属制。在板21的前端侧弯曲部分21b，构成有将旋转轴2的输出侧L1的端部支承为能够旋转的输出侧L1的轴承机构。与之相反，在构成第二定子组52的外定子铁芯8b的输出相反侧L2的端面，通过焊接等固定有圆盘状的端板31。利用该端板31保持有将旋转轴2的输出相反侧L2的端部支承为能够旋转的输出相反侧L2的轴承机构。

在输出相反侧L2的轴承机构中，在形成于端板31的中心部的开口部设置有轴承部件32。旋转轴2的输出相反侧L2的端部由轴承部件32支承为能够旋转。旋转轴2的输出相反侧L2的端部由轴承部件32支承构成为能够在电动机轴线L方向上移动，由施力部件33朝向输出侧L1施力。施力部件33具有与端板31的输出相反侧L2的面重叠的矩形的端板部33a和从端板部33a的一边朝向输出相反侧L2弯曲的板簧部33b。在端板部33a形成有与轴承部件32的外周嵌合的半圆状的缺口，施力部件33的端板部33a的缺口与轴承部件32的外周嵌合。旋转轴2的输出相反侧L2的端部的前端与板簧部33b的输出侧L1的端面抵接，旋转轴2被板簧部33b具有的弹性朝向输出侧L1施力。

输出侧L1的轴承机构也与输出相反侧L2的轴承机构同样地构成。即，在板21的前端侧弯曲部分21b保持有输出侧L1的轴承部件35。在本实施方式中，轴承部件35为树脂制。旋转轴2的输出侧L1的端部由轴承部件35支承为能够旋转，并且朝向输出侧L1的移动被限制。因此，旋转轴2以输出侧L1的端部与轴承部件35抵接的方式处于向板簧部33b被施力的状态，因此，防止了当旋转轴2旋转时旋转轴2在电动机轴线L方向上的松动。

(防松动结构)

如图4的(a)所示，在构成第二定子组52的外定子铁芯8b的端板部8b1，在八个部位形成有缺口8b2。各缺口8b2为了切起设置于外定子铁芯8b的极齿8b3而形成于极齿8b3的根部的端板部8b1。在这八个部位的缺口8b2中的三个部位的缺口8b2连通地形成有定位孔8b4。定位孔8b4预先设置于端板部8b1，以便与设置在安装外定子铁芯8b的未图示的被安装部的突起嵌合而确定外定子铁芯8b相对于被安装部的位置。在本实施方式中，在外定子铁芯8b的端板部8b1安装有端板31，定位孔8b4经由设置在端板31上的孔31a而与设置在未图示的被安装部的突起嵌合。

在本实施方式中，如图4的(b)所示设置在第二绕线架7b的两个部位的突出部7b2如图5所示嵌入到三个部位的定位孔8b4中的、以电动机轴线L为中心而对置的两个部位的定位孔8b4中。突出部7b2设置于构成第二定子组52的第二绕线架7b上的凸缘部7b3的侧端面7b33。凸缘部7b3的侧端面7b33与外定子铁芯8b的端板部8b1对置，突出部7b2朝向与凸缘部7b3的侧端面7b33对置的端板部8b1的对置面8b11(参照图3)突出。供突出部7b2嵌入的两个部位的定位孔8b4构成供突出部7b2嵌入的多个凹部。突出部7b2通过嵌入到这些凹部，在凸缘部7b3的侧端面7b33的面方向上，沿图5中箭头所示的彼此相对的方向A从端板部8b1接收外力。此外，构成第一定子组51的外定子铁芯8a和第一绕线架7a也具有与构成第二定子组52的外定子铁芯8b和第二绕线架7b相同的结构。

如图4的(b)所示，突出部7b2具有由在周向上具有缺口部的侧壁7b21形成的大致中空柱状形状，如图5所示，侧壁7b21的外周面与定位孔8b4的内周抵接，从端板部8b1接收外力。本实施方式中的突出部7b2是由接收外力的部分的横截面为半圆弧状的侧壁7b21形成的大致半圆筒形状，在突出的前端侧的侧壁7b21形成有倾斜面7b22。制成了半圆弧状的各侧壁7b21当从端板部8b1接收外力时沿彼此相对的方向A变形，成为被压入到各定位孔8b4的内周的状态。各侧壁7b21具有如下的电动机轴线L方向的长度及侧端面7b33上的形成位置：即使各零件的尺寸在电动机轴线L方向上产生偏差，且凸缘部7b3的侧端面7b33和端板部8b1的对置面8b11之间的距离发生改变，也能够维持上述压入状态。

(实施方式的作用和效果)

根据这样的本实施方式的步进电动机1，在凸缘部7b3的侧端面7b33上突出的两个部位的突出部7b2嵌入到设置在外定子铁芯8b的端板部8b1的各定位孔8b4中，由此，各突出部7b2在凸缘部7b3的侧端面7b33的面方向上沿彼此相对的方向A从端板部8b1接收外力。因此，凸缘部7b3相对于端板部8b1的位置由该外力固定，通过该固定，第二绕线架7b和外定子铁芯8b彼此牢固地组合。因此，能够抑制在第二绕线架7b和外定子铁芯8b之间沿推力方向产生的松动，而与以往那样产生偏差的间隙无关。

另外，在本实施方式的步进电动机1中，如上所述，突出部7b2通过嵌入到定位孔8b4中，而在绕线架7b3的侧端面7b33的面方向上沿彼此相对的方向A从端板部8b1接收外力。突出部7b2沿彼此相对的方向A从端板部8b1接收外力，由此，定位孔8b4在绕线架7b3的侧端面7b33的面方向上沿图5中箭头所示的彼此分离的方向B从突出部7b2接收斥力。通过在该突出部7b2和定位孔8b4之间产生的作用力和反作用力，第二绕线架7b和外定子铁芯8b相互牢固地组合在一起。

另外，在本实施方式的步进电动机1中，如上所述，突出部7b2制成由在周向上具有缺口部的侧壁7b21形成的大致中空柱状形状。根据本结构，与突出部7b2由在周向上完全没有缺口部的侧壁形成而刚性高的情况相比，突出部7b2对从端板部8b1接收的外力发挥的抵抗力减弱。因此，使得凸缘部7b3的突出部7b2在凸缘部7b3的侧端面7b33的面方向上容易挠曲，容易嵌入端板部8b1的定位孔8b4中。因此，第二绕线架7b向外定子铁芯8b的组装作业性提高。

另外，在本实施方式的步进电动机1中，如上所述，突出部7b2制成由接收外力的部分的横截面为半圆弧状的侧壁7b21形成的大致半圆筒形状。根据本结构，突出部7b2对从端板部8b1接收的外力发挥的抵抗力可以根据需要容易地将第二绕线架7b和外定子铁芯8b之间的组合设定为充分的组合，以便抑制它们之间沿推力方向产生的松动的发生。

另外，在本实施方式的步进电动机1中，如上所述，突出部7b2在突出的前端侧的侧壁7b21形成有倾斜面7b21。根据本结构，当将凸缘部7b3的突出部7b2嵌入到端板部8b1的定位孔8b4时，突出部7b2的形成于侧壁7b21的倾斜面7b21被定位孔8b4的内周引导，其前端容易导入定位孔8b4内。因此，凸缘部7b3的突出部7b2变得更容易嵌入端板部8b1的定位孔8b4。因此，第二绕线架7b向外定子铁芯8b的组装作业性进一步提高。

另外，在本实施方式的步进电动机1中，供突出部7b2嵌入的凹部由为了确定外定子铁芯8b相对于被安装部的位置而预先设置于端板部8b1的定位孔8b4构成。根据本结构，可以将形成于端板部8b1的现有的定位孔8b4用作抑制松动的发生的凹部，而无需为了抑制松动的发生而特意在端板部8b1设置凹部。因此，可以在抑制步进电动机1的制造成本的同时可靠地抑制第二绕线架7b和外定子铁芯8b之间产生的松动。

(变形例)

在上述实施方式中，对供突出部7b2嵌入的凹部由预先设置于端板部8b1的定位孔8b4构成的情况进行了说明。但是，供突出部7b2嵌入的凹部也可以由缺口8b2构成，缺口8b2为了切起设置于外定子铁芯8b的极齿8b3而形成于极齿8b3的根部的端板部8b1。根据本结构，也可以将形成于端板部8b1的已有的缺口8b2用作抑制松动的发生的凹部，而无需为了抑制松动的发生而特意在端板部8b1设置凹部。因此，根据本结构，也可以在抑制步进电动机1的制造成本的同时可靠地抑制第二绕线架7b和外定子铁芯8b之间产生的松动。

另外，供突出部7b2嵌入的凹部也可以以专用方式形成于端板部8b1，另外，其形状也可以形成为贯通孔。

另外，在上述实施方式中，对突出部7b2通过嵌入定位孔8b4而在绕线架7b3的侧端面7b33的面方向上沿彼此相对的方向A从端板部8b1接收外力的情况进行了说明。但是，突出部7b2也可以构成为：通过嵌入定位孔8b4而在绕线架7b3的侧端面7b33的面方向上沿彼此分离的方向B从端板部8b1接收外力。在这种情况下，将供突出部7b2嵌入的凹部以专用形式形成于端板部8b1，将凹部和突出部7b2的抵接部位设置于互相靠近的位置，而非像上述实施方式那样设置于互相远离的位置。

另外，在上述实施方式中，对突出部7b2制成由接收外力的部分的横截面为半圆弧状的侧壁7b21形成的大致半圆筒形状的情况进行了说明。但是，突出部7b2也可以将圆筒沿其轴向用狭缝等分割，形成为侧壁在周向上缺损的形状。即，中空柱状形状的周向为非连续，只要是未被连接成环状的形状即可。

另外，在上述实施方式中，对将突出部7b2和凹部分别设置于两个部位的情况进行了说明，但是也可以设置于两个以上的部位。在这种情况下，突出部7b2也可以构成为：通过嵌入凹部而在绕线架7b3的侧端面7b33的面方向上沿彼此相对的方向和彼此分离的方向中的任意一个方向接收外力。

另外，在上述实施方式中，对将突出部7b2和凹部分别设置于以电动机轴线L为中心的对角线上的两个部位的情况进行了说明。但是，突出部7b2和凹部也可以构成为不以电动机轴线L为中心，而在端板部8b1的偏置的分离位置设置多个。

工业上的可利用性

在上述实施方式中，将本发明应用于步进电动机，但是本发明也可以应用于步进电动机以外的电动机。

附图标记说明

1…步进电动机；2…旋转轴；3…永磁体；3a、3b…大径圆筒部；3c…小径圆筒部；4…转子；5…定子；51…第一定子组；52…第二定子组；6a、6b…线圈；7a…第一绕线架；7a1…端子台；7b…第二绕线架；7b1…端子台；7b2…突出部；7b21…侧壁；7b22…倾斜面；7a3、7b3…凸缘部；7b33…侧端面；7a4、7b4…筒状主体部；8a、8b…外定子铁芯；8b1…端板部；8b11…对置面；8b2…缺口；8a3、8b3、9a3、9b3…极齿；8b4…定位孔；9a、9b…内定子铁芯；10…端子引脚；21…板；21a…连接板部；21b…前端侧弯曲部分；31…端板；31a…孔；32…轴承部件；33…施力部件；33a…端板部；33b…板簧部。

Claims (7)

1.一种电动机，具有：绕线架，该绕线架具有卷绕有线圈的筒状主体部及设置于所述筒状主体部的两端的凸缘部；以及定子，该定子具备端板部而构成，且固定有所述绕线架，所述端板部具有与所述凸缘部的侧端面对置的对置面，其特征在于，

所述定子在所述对置面具有多个凹部，

所述绕线架在所述侧端面具有多个突出部，所述多个突出部朝向所述对置面突出，并通过与所述凹部嵌合而在所述侧端面的面方向上沿彼此相对的方向或彼此分离的方向从所述端板部接收外力。

2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，

所述突出部制成由在周向上具有缺口部的侧壁形成的大致中空柱状形状，所述侧壁的外周面与所述凹部的内周抵接来接收所述外力。

3.根据权利要求2所述的电动机，其特征在于，

所述突出部在突出的前端侧的所述侧壁形成有倾斜面。

4.根据权利要求2或3所述的电动机，其特征在于，

所述突出部制成由侧壁形成的大致圆筒形状，所述侧壁的接收所述外力的部分的横截面制成圆弧状。

5.根据权利要求4所述的电动机，其特征在于，

所述突出部通过嵌入到所述凹部而在所述侧端面的面方向上沿彼此相对的方向从所述端板部接收外力。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电动机，其特征在于，

所述凹部是设置在所述端板部的定位孔，所述定位孔与设置在安装定子的被安装部的突起嵌合来确定定子相对于所述被安装部的位置。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的电动机，其特征在于，

所述凹部是为了切起设置于定子的极齿而形成于极齿的根部的所述端板部的缺口。

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