CN1300916C

CN1300916C - 电动机的制造方法和电动机

Info

Publication number: CN1300916C
Application number: CNB2004100286132A
Authority: CN
Inventors: 务台仁志; 林幸弘
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2024-03-05
Also published as: JP2004274856A; CN1533015A; JP4078230B2

Abstract

本发明的电动机的制造方法，是在步进电动机(1)的电动机外壳(2)的侧面预先形成使定子铁心(51、52、53、54)的各个铁心外周端部露出的第1和第2的开口部(21、22)，在将定子(3)配置在电动机外壳(2)内后，将定子铁心(51、52、53、54)的铁心外周端部从第1和第2的开口部(21、22)向半径方向推压而使定子铁心(51、52、53、54)在半径方向上的位置对齐。由此，可通过在电动机外壳内使各定子铁心的位置对齐，获得进一步提高电动机特性的电动机的制造方法和电动机。

Description

电动机的制造方法和电动机

技术领域

本发明涉及在电动机外壳的内部多个定子铁心重叠配置在轴线方向上的电动机的制造方法和电动机。

背景技术

步进电动机，具有：电动机外壳、在该电动机外壳内将多个定子铁心重叠配置在轴线方向上的定子、配置在该定子的内侧的转子。多个定子铁心，被配置成从轴线方向的两侧将在筒体部上卷绕有线圈的线圈卷筒进行夹持的状态，在该状态下，形成于定子铁心上的极齿，在线圈卷筒的内周面上呈在圆周方向排列的状态。

在这样的步进电动机中，为了提高电动机的角度精度及噪音特性，需要提高在构成磁路的各定子铁心的半径方向上的位置精度。

因此，以往，通过以高的尺寸精度分别制造定子铁心和电动机外壳，在将各定子铁心配置在电动机外壳内的状态下，使定子铁心在半径方向上的位置对齐。

但是，对于这样的步进电动机，除了要求进一步提高电动机的角度精度及噪音特性以外，不可能完全消除定子铁心及电动机外壳的尺寸偏差。因此，仅以定子铁心及电动机外壳的尺寸精度来提高定子铁心的半径方向上的位置精度的方法，存在难以将电动机特性再加以提高的问题。由此，在使步进电动机小型化、薄型化的场合，仅以电动机外壳的尺寸精度要提高定子铁心在半径方向上的位置精度是极困难的。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的目的在于，提供一种通过在电动机外壳内使各定子铁心的位置对齐，能进一步提高电动机特性的电动机的制造方法和电动机。

为了解决上述问题，本发明的电动机的制造方法，所述电动机具有电动机外壳、在该电动机外壳内沿轴线方向重叠配置有多个定子铁心的定子、配置在该定子的内侧的转子，其中，在所述电动机外壳的侧面上预先形成使在各个所述多个定子铁心向半径方向凸缘状伸出的各铁心外周端部予以露出的开口部，在将所述定子配置在所述电动机外壳内后，从所述开口部将所述多个定子铁心的各个所述铁心外周端部向半径方向推压而对所述多个定子铁心的在半径方向上的位置进行调整，在所述电动机外壳的侧面上，作为所述开口部而预先形成使所述多个定子铁心的各铁心外周端部在半径方向上的相对的部分露出的第1开口部和第2开口部，在将所述定子配置在所述电动机外壳内后，在所述第1开口部和所述第2开口部将所述多个定子铁心的各个所述铁心外周端部同时从两侧进行推压而对所述多个定子铁心在半径方向上的位置进行调整。

相对于以往的在电动机外壳内配置定子后不能使定子铁心的位置对齐的情况，在本发明中，对电动机外壳的侧面预先形成使多个定子铁心的各铁心外周端部露出的开口部，由于在将定子配置在电动机外壳内后，从开口部将多个定子铁心的铁心外周端部向半径方向推压而对定子铁心位置进行调整，故能高精度地、可靠地对各定子铁心的位置进行调整。因此，能进一步提高电动机的特性。另外，在电动机外壳的侧面部形成开口部、因而具有使电动机直径减小电动机外壳的壁厚的大小的优点。在本发明中，采用这样结构时，在将定子配置在电动机外壳内后，由于在第1开口部和第2开口部能将多个定子铁心的铁心外周端部从半径方向的两侧进行推压而使定子铁心的位置对齐，故能使各定子铁心的位置更高精度地、可靠地、且容易地对齐。

在本发明中，最好是，通过具有在所述开口部能同时将所述多个定子铁心的各铁心外周端部进行推压的压板的位置调整夹具，对所述多个定子铁心的半径方向上的位置进行调整。

在这样结构的场合，最好是，通过在各个所述第1开口部和所述第2开口部具有能同时将所述多个定子铁心的各铁心外周端部进行推压的第1压板和第2压板的位置调整夹具，对所述多个定子铁心的半径方向上的位置进行调整。

在本发明中，最好是，在对所述多个定子铁心的半径方向上的位置进行调整后，对所述多个定子铁心与所述电动机外壳进行固定。采用这样的结构时，由于能高位置精度地对多个定子铁心进行保持，故能提高电动机的可靠性。

在本发明中，最好是，对于将所述多个定子铁心固定在所述电动机外壳上，在对所述多个定子铁心的半径方向上的位置进行调整后，在所述开口部的内周缘部分将所述定子铁心与所述电动机外壳进行焊接。

另外，本发明的电动机，具有：一种电动机，具有：电动机外壳；在该电动机外壳内在轴线方向重叠配置有多个定子铁心的定子；以及配置在该定子内侧的转子，在所述电动机外壳的侧面上形成有第1开口部和第2开口部，使在各个所述多个定子铁心向半径方向凸缘状伸出的各铁心外周端部予以露出，以对所述多个定子铁心的在半径方向上的位置进行调整，在所述第1和第2开口部的内周缘部分将所述多个定子铁心与所述电动机外壳进行焊接。在这样构成的电动机中，在电动机外壳内对定子铁心的位置进行调整后，能将定子铁心与电动机外壳进行焊接。由此，由于能保持高精度地对定子铁心进行位置对齐的状态，故能提高电动机的可靠性。

如上所述，在本发明中，对电动机外壳的侧面预先形成使多个定子铁心的各铁心外周端部露出的开口部，由于在将定子配置在电动机外壳内后，从开口部将多个定子铁心的铁心外周端部向半径方向推压而使定子铁心在半径方向上的位置对齐，故能可靠地使各定子铁心的位置对齐。因此，能进一步提高电动机的特性。另外，在电动机外壳的侧面部形成有开口部、具有使电动机的直径减小与电动机外壳的壁厚相当的大小的优点。

附图说明

图1(A)～(D)分别是应用了本发明的步进电动机的主视图、左侧视图、右侧视图和仰视图。

图2是表示图1的步进电动机的内部结构的半剖视图。

图3(A)～(D)分别是表示图1所示的步进电动机的组装顺序的说明图。

图4(A)～(C)分别是图1所示的步进电动机的定子铁心的对齐位置用的位置调整夹具的说明图。

图5是表示使用图4的位置调整夹具而对齐位置的电动机外壳内的定子铁心的放大说明图。

具体实施方式

参照附图对应用了本发明的步进电动机及其制造方法进行说明。

[步进电动机]

图1(A)、(B)、(C)、(D)是表示本例的步进电动机的主视图、左侧视图、右侧视图和仰视图。图2是表示图1的步进电动机的内部结构的半剖视图。

如这些图所示，步进电动机1，具有：电动机外壳2、配置在该电动机外壳2内的定子3、配置在定子3的内侧的转子4。转子4，具有旋转轴41和安装在旋转轴41的基端侧的永久磁铁42。

电动机外壳2，由在上下方向(轴线方向)进行连接的上壳体23和下壳体24构成。上壳体23，在上面231上安装有コ字形的框架232，在该框架232上，安装有可旋转地对旋转轴41的前端进行支承的轴向推力轴承233。在下壳体24上，在下面241上形成有圆环状的盖帽部242，在该盖帽部242上，形成有使转子4的永久磁铁42通过的内孔的圆形开口243。圆形开口243，在组装步进电动机1时，成为在电动机外壳2内使转子4从旋转轴41的前端侧通过时的入口，在圆形开口243中，嵌入有可旋转地对旋转轴41的基端侧进行支承的滑动轴承244。滑动轴承244，被盖帽部241覆盖的金属制的杯状罩245的底部切起的板弹簧246向旋转轴41进行推压。

定子3，具有：在筒体部卷绕有线圈的第1线圈卷筒31和第2线圈卷筒32；从上下夹持第1线圈卷筒31地配置的第1定子铁心51和第2定子铁心52；从上下夹持第2线圈卷筒32地配置的第3定子铁心53和第4定子铁心54。第1和第2的线圈卷筒31、32，在被各定子铁心51、52、53、54夹持的状态下，在电动机外壳2内，向轴线方向重叠地配置。

这样，在电动机外壳2内配置有定子3的状态下，在第1～第4的定子铁心51、52、53、54上分别形成的多个极齿55，呈沿使第1和第2的线圈卷筒31、32在轴线方向贯通的转子插通孔的内周面、在圆周方向排列的状态。

另外，在第1线圈卷筒31和第2线圈卷筒32的半径方向外侧安装有基板33，各线圈卷筒31、32的线圈绕组的端末与该基板33连接。

这里，由于第1～第4的定子铁心51、52、53、54的外径尺寸比第1和第2的线圈卷筒31、32的外径尺寸大，故在定子3中，第1～第4的定子铁心51、52、53、54的半径方向的外周端部位于最外周侧。

在这样构成的步进电动机1中，在本形态中的电动机外壳2的侧面上，在半径方向相对的部分开有缺口而形成第1开口部21和第2开口部22。因此，电动机外壳2，从底面看时为椭圆形状。因此，步进电动机1的外径尺寸，以电动机外壳2的侧面开有缺口的大小薄型化。

另外，第1和第2线圈卷筒31、32的在半径方向相对的部分和在定子铁心51、52、53、54中半径方向相对的部分的外周端部从第1开口部21和第2开口部22露出，在本形态中，如后所述，利用从第1开口部21和第2开口部22使定子铁心51、52、53、54的外周端部露出的结构，使定子铁心51、52、53、54的半径方向的位置对齐。另外，如图1(B)、(C)中的P1～P3所示，用第1和第2的开口部21、22的内周缘部分与电动机外壳2和定子铁心51、52、53、54进行焊接、固定。

[步进电动机的制造方法的概略说明]

图3(A)～(D)是表示图1所示的步进电动机的组装顺序的说明图。

如图3(A)所示，对于图1所示的步进电动机1的组装，将夹在第1和第2的定子铁心51、52之间的第1线圈卷筒31、夹在第3和第4的定子铁心53、54之间的第2线圈卷筒32进行重叠而构成定子3。

接着，如图3(B)和(C)所示，用上壳体23和下壳体24从上下对定子3进行夹持而组装成电动机外壳2。在电动机外壳2的侧面的相对的部分，形成有第1和第2的开口部21、22，由于从第1和第2的开口部21、22使定子3的一部分呈露出的状态，故能进行后面详述的位置调整工序、并在使定子铁心51、52、53、54的半径方向上的位置对齐后、将定子铁心51、52、53、54焊接、固定在电动机外壳2上。

接着，在图3(D)中，将转子4从下壳体24的盖帽部241的一侧向电动机外壳2插入，用安装在上壳体23的框架232上的轴向推力轴承233支承旋转轴41的前端，并用安装在下壳体24的盖帽部241上的滑动轴承244支承旋转轴41的基端。将滑动轴承244固定在盖帽部241上并将杯状罩245嵌入于盖帽部241且固定在下壳体24上，完成图1所示的步进电动机1。

[定子铁心51～54的位置对齐]

图4(A)～(C)是步进电动机1的定子铁心51、52、53、54的位置调节用的位置调整夹具的说明图。图5是表示使用图4的位置调整夹具而将电动机外壳2内的定子铁心51、52、53、54的位置对齐的状态放大的说明图。

在本形态中，如图3(C)所示，在将定子3配置在电动机外壳2内后，使用图4所示的位置调整夹具6，将定子铁心51、52、53、54的半径方向上的位置对齐。

用于这样的调整的位置调整夹具6，如图4(A)所示，具有：本体部分61；竖立在本体部分61的上面的中心销62；平行地配置在中心销62的两侧的一对第1和第2的压板63、64。

第1和第2的压板63、64，形成得比电动机外壳2的第1和第2的开口部21、22稍小。另外，第1和第2的压板63、64，分别可旋转地安装在支臂部分65、66的一方的端部65a、66a上。这里，支臂部分65、66，其长度方向上的中央部分被销68、69限制在本体部分61上，并能以这些销68、69为中心地进行旋转。另外，支臂部分65、66的另一方的端部65b、66b的一侧，受螺旋弹簧67的向外侧扩开的施力。因此，第1和第2的压板63、64，处于被分别向内侧施力的状态。在该状态下，第1和第2的压板63、64的间隔，为能从两侧对定子铁心51、52、53、54的外周端部进行推压的尺寸。

支臂部分65、66的另一方的端部65b、66b，从本体部分61呈按钮状地突出。因此，当推压支臂部分65、66的端部65b、66b时，如图4(B)所示，将螺旋弹簧67压缩、且支臂部分65、66以销68、69为中心进行旋转，第1和第2的压板63、64的间隔扩大。

在使用这样构成的位置调整夹具6而进行定子铁心51、52、53、54的位置对齐时，如图4(B)所示，推压支臂部分65、66的另一方的端部65b、66b，将第1和第2的压板63、64的间隔扩大，如图3(C)所示，将收容有定子3的电动机外壳2相对于该状态的位置调整夹具6从下壳体24的一侧通过中心销62安装在本体部分61的上面，然后，将支臂部分65、66的另一方的端部65b、66b松开。其结果，如图4(C)所示，利用螺旋弹簧67，支臂部分65、66以销68、69为中心进行旋转，第1和第2的压板63、64的间隔变狭。

由此，在电动机外壳2内，利用中心销62使定子铁心51、52、53、54与线圈卷筒31、32的中心一致，且在该状态下，如图5所示，利用螺旋弹簧67的施力，第1和第2的压板63、64，对在第1和第2的开口部21、22露出的定子铁心51、52、53、54的外周端部从两侧同时推压，并同时使定子铁心51、52、53、54的半径方向上的位置对齐。

然后，例如，如图1(B)、(C)中的P1～P3所示，将电动机外壳2与定子铁心51、52、53、54在第1和第2的开口部21、22的内周缘部分进行焊接、固定。

[本形态的效果]

在这样的本形态的步进电动机1及其制造方法中，对电动机外壳2的侧面预先形成使定子铁心51、52、53、54的各铁心外周端部露出的第1和第2的开口部21、22，将定子3配置在电动机外壳2内后，从第1和第2的开口部21、22将定子铁心51、52、53、54的铁心外周端部同时向半径方向进行推压而使定子铁心51、52、53、54的半径方向上的位置对齐。因此，能使各定子铁心51、52、53、54的位置高精度地、可靠地、且容易地对齐。因此，能提高使步进电动机1的制动转矩减小、提高角度精度和降低噪音等各特性。另外，在电动机外壳2的侧面部形成有第1和第2的开口部21、22、能使电动机具有直径减小与电动机外壳2的壁厚相当的大小这样的优点。

而且，在本形态中，由于在电动机外壳2的侧面的相对的部分形成有2个开口部21、22，故能对定子铁心51、52、53、54的铁心外周端部从两侧进行推压而使定子铁心51、52、53、54的半径方向上的位置对齐。因此，能使定子铁心51、52、53、54的位置更高精度地、可靠地、且容易地对齐。

另外，对于定子铁心51、52、53、54的位置的对齐，由于使用具有同时对第1和第2的开口部21、22的各定子铁心51、52、53、54的各外周端部进行推压的、具有第1和第2的压板63、64的位置调整夹具6，故能使定子铁心51、52、53、54的位置可靠地、且容易地对齐。

而且，在本形态中，在电动机外壳2内进行定子铁心51、52、53、54的位置对齐后，由于能将定子铁心51、52、53、54与电动机外壳2焊接在第1和第2的开口部21、22的开口缘上，故能将定子铁心51、52、53、54以高精度保持位置对齐的状态。因此，能提高步进电动机1的可靠性。

[其它实施形态]

在上述例中，是将各定子铁心51、52、53、54的位置进行对齐，而根据步进电动机1的特性，也有需要使各定子铁心的位置错开地对步进电动机进行组装的情况。在这样的场合，通过将位置调整夹具6的第1和第2的压板63、64变更成使各定子铁心错开地进行定位的形状，能有意识地将各定子铁心51、52、53、54错开地进行定位。

另外，在上述形态中，在电动机外壳2的侧面形成了2个开口部21、22，但也可以形成任何一方的开口部，从该处对定子铁心的外周端部进行推压而使定子铁心的半径方向上的位置对齐。在这样的位置对齐中，也能对参照图4说明的位置调整夹具6直接进行使用或对其一部分进行改进后进行使用。

Claims

1、一种电动机的制造方法，所述电动机具有电动机外壳、在该电动机外壳内沿轴线方向重叠配置有多个定子铁心的定子、配置在该定子的内侧的转子，其特征在于，

在所述电动机外壳的侧面上预先形成使在各个所述多个定子铁心向半径方向凸缘状伸出的各铁心外周端部予以露出的开口部，

在将所述定子配置在所述电动机外壳内后，从所述开口部将所述多个定子铁心的各个所述铁心外周端部向半径方向推压而对所述多个定子铁心的在半径方向上的位置进行调整，

在所述电动机外壳的侧面上，作为所述开口部而预先形成使所述多个定子铁心的各铁心外周端部在半径方向上的相对的部分露出的第1开口部和第2开口部，

在将所述定子配置在所述电动机外壳内后，在所述第1开口部和所述第2开口部将所述多个定子铁心的各个所述铁心外周端部同时从两侧进行推压而对所述多个定子铁心在半径方向上的位置进行调整。

2、如权利要求1所述的电动机的制造方法，其特征在于，通过具有在所述开口部能同时将所述多个定子铁心的各铁心外周端部进行推压的压板的位置调整夹具，对所述多个定子铁心在半径方向上的位置进行调整。

3、如权利要求1所述的电动机的制造方法，其特征在于，通过具有在所述第1开口部和所述第2开口部同时将所述多个定子铁心的各铁心外周端部进行推压的第1压板和第2压板的位置调整夹具，对所述多个定子铁心的在半径方向上的位置进行调整。

4、如权利要求1～3中任一项所述的电动机的制造方法，其特征在于，在对所述多个定子铁心在半径方向的位置进行调整后，对所述多个定子铁心与所述电动机外壳进行固定。

5、如权利要求4所述的电动机的制造方法，其特征在于，当将所述多个定子铁心固定在所述电动机外壳上时，在对所述多个定子铁心的在半径方向上的位置进行调整后，在所述开口部的内周缘部分将所述定子铁心与所述电动机外壳进行焊接。

6、一种电动机，具有：电动机外壳；在该电动机外壳内在轴线方向重叠配置有多个定子铁心的定子；以及配置在该定子内侧的转子，其特征在于，

在所述电动机外壳的侧面上形成有第1开口部和第2开口部，使在各个所述多个定子铁心向半径方向凸缘状伸出的各铁心外周端部予以露出，以对所述多个定子铁心的在半径方向上的位置进行调整，

在所述第1和第2开口部的内周缘部分将所述多个定子铁心与所述电动机外壳进行焊接。