无刷马达的制作方法

本发明涉及无刷马达。

背景技术：

为了在马达不被励磁时能够进行正确的停止位置控制，对增大马达的保持转矩(制动转矩)进行研究。作为像这样能够增大保持转矩的无刷马达，公知有例如专利文献1所记载的无刷马达。

对于专利文献1的无刷马达而言，在定子磁轭设置极齿，准备三种通过其高度、宽度来改变面积的极齿，将它们组合而以规定的角度偏移配置，由此增大保持转矩。

但是，在上述的结构中，定子磁轭是直接影响马达的旋转驱动的部件，对马达的其他特性有较大影响。因此，由于在定子磁轭设置用于增大保持转矩的极齿，而使马达的旋转转矩大幅度下降，即使保持转矩变大，也导致马达本来的特性下降。

专利文献1：日本特开2007-143289号公报

技术实现要素：

本发明是鉴于这样的情况完成的，其目的在于提供一种尽管结构简单，但不会降低马达的旋转转矩，而能够提高保持转矩的无刷马达。

本发明通过以下的结构掌握。

(1)本发明的无刷马达的特征在于，具备：基座部；轴，其轴支承于上述基座部；定子，其以包围上述轴的方式固定于上述基座部；以及转子，其与上述轴一体，上述定子具有：定子铁芯，其沿周向具有多个突极；以及绕组，其经由绝缘体绕上述定子铁芯的上述突极卷绕，上述转子具有：筒状的转子磁轭，其以包围上述定子的方式配置，并在内周面配置有旋转驱动用磁铁，还具备：圆环状的保持转矩用磁铁，其包 围上述轴，并在上述定子铁芯上配置于上述绕组的内周部，沿周向被磁化为多个极；以及磁性部件，其包围上述轴，并安装于上述转子磁轭的顶部内表面且与上述保持转矩用磁铁对置地配置，沿周向具有多个极齿，上述磁性部件具有与上述保持转矩用磁铁的上述极数相同的上述极齿的个数。

(2)在(1)的结构的基础上，本发明的无刷马达的特征在于，上述磁性部件的极齿的外径比上述保持转矩用磁铁的外径大。

(3)在(1)或者(2)的结构的基础上，本发明的无刷马达的特征在于，上述磁性部件在其内周侧具有连结部，在外周侧具有向外侧突出的上述极齿。

(4)在(1)或者(2)的结构的基础上，本发明的无刷马达的特征在于，上述磁性部件与上述极齿一起通过上述转子磁轭的冲裁而形成。

(5)本发明的无刷马达的特征在于，具备：基座部；框架，其构成上述基座部与壳体；轴，其轴支承于上述基座部与上述框架；定子，其以包围上述轴的方式固定于上述基座部；以及转子，其与上述轴一体，上述定子具有：定子铁芯，其沿周向具有多个突极；以及绕组，其经由绝缘体绕上述定子铁芯的上述突极卷绕，上述转子具有：筒状的转子磁轭，其以包围上述定子的方式配置，并在内周面配置有旋转驱动用磁铁，还具备：圆环状的保持转矩用磁铁，其包围上述轴，并在上述定子铁芯上配置于上述绕组的内周部，沿周向被磁环为多个极；以及磁性部件，其插通于上述轴，形成于周向的多个极齿与上述保持转矩用磁铁的内周面对置地配置，上述磁性部件具有与上述保持转矩用磁铁的上述极数相同的上述极齿。

根据这样构成的无刷马达，尽管结构简单，但不会降低马达本来的特性，能够提高保持转矩。

附图说明

图1是表示本发明的无刷马达的实施方式1的剖视图。

图2是图1所示的无刷马达所具备的保持转矩用磁铁的俯视图。

图3(a)是图1所示的无刷马达所具备的磁性部件的俯视图，图3(b)是图3(a)的b-b线的剖视图。

图4是表示图1所示的无刷马达的定子、保持转矩用磁铁、磁性部件、以及转子磁轭的分解立体图。

图5是表示本发明的无刷马达的实施方式2的剖视图。

图6是图5所示的无刷马达的转子磁轭的内表面图。

图7是表示本发明的无刷马达的实施方式3的剖视图。

图8(a)是图7所示的无刷马达所具备的磁性部件的俯视图，图8(b)是图8(a)的b-b线的剖视图。

图9是表示图7所示的无刷马达的定子、保持转矩用磁铁、磁性部件、以及转子磁轭的分解立体图。

图10是表示本发明的无刷马达的实施方式4的剖视图。

图11是表示本发明的无刷马达的实施方式5的剖视图。

附图标记的说明

10...基座部；11...框架；12...壳体；13、14...轴承；15轴；16...定子；17...定子铁芯；18...突极；19...绝缘体；20...绕组；22...转子；23...转子磁轭；23A...有底部(顶部)；23B...弯曲部；24...旋转驱动用磁铁；25...保持转矩用磁铁；26...磁性部件；26A...极齿；26B...连结部；27...磁性部件；27A...极齿；27C...切口；28...磁性部件；28A...极齿；30...止推板；31...电路基板；32...滑动轴承。

具体实施方式

以下，参照附图，对用于实施本发明的方式(以下，实施方式)详细地进行说明。此外，遍及实施方式的说明的全体对相同的要素标注相同的编号。

(实施方式1)

图1是表示本发明的无刷马达的实施方式1的剖视图。在图1中，具有基座部10，通过覆盖该基座部10的一侧的面(图中上表面)而配置的框架11，构成无刷马达的壳体12。

在壳体12的大致中央配置有基座部10，在基座部10一体地形成有圆筒部10a，在圆筒部10a的内侧固定有轴承13，轴15与固定于框架11的轴承14一起被轴支承为能够旋转。在轴15的基座侧下端设置有止推板30。轴15的一端从框架11突出。

在壳体12内的基座部底面配置有电路基板31，在基座部10的圆筒部10a以包围轴15的方式固定有定子16。定子16形成为具有沿着周向具有例如9个突极18的定子铁芯17、和经由绝缘体19绕该突极18卷绕的绕组20。

另外，与轴15一体地设置有转子22，转子22以包围定子16的方式配置。即，转子22具有有底圆筒状的转子磁轭23，在其有底部(顶部)23A，轴15沿着转子磁轭23的中心轴安装。在转子磁轭23的内周面以与定子铁芯17对置的方式配置有旋转驱动用磁铁24。旋转驱动用磁铁24以沿其周向成为N极、S极、N极、S极、......的方式被磁化。

另外，圆环状的保持转矩用磁铁25以包围轴15的方式固定于定子铁芯17。保持转矩用磁铁25由厚度比较薄的板材构成。保持转矩用磁铁25在定子铁芯17上定位于绕组20的内周部。图2是保持转矩用磁铁25的俯视图，以沿其周向多个极例如称为N极、S极、N极、S极的方式将四个极磁化。

另外，返回图1，磁性部件26以包围轴15的方式安装于转子磁轭23的顶部内表面。磁性部件26由厚度比较薄的板材构成。由此，磁性部件26与保持转矩用磁铁25对置地配置。图3(a)是磁性部件26的俯视图，从外周侧向外侧突出的极齿26A沿周向设置有四个。磁性部件26的极齿26A的个数与保持转矩用磁铁25的极数对应(成为相同的个数)。因此，在保持转矩用磁铁25的极数例如为六个的情况下，磁性部件26的极齿26A的个数为六个。如图3(a)的b-b线的剖视图即图3 (b)所示，磁性部件26在内周侧具有成为壁厚的连结部26B。由此，如图1所示，磁性部件26在其连结部26B，能够与将转子磁轭23固定于轴15的朝着轴向的弯曲部23B进行具有可靠性的连结。另外，如图1所示，磁性部件26以其极齿26A的外径R1比保持转矩用磁铁25的外径R2大的方式形成。

图4是表示定子16、保持转矩用磁铁25、磁性部件26、以及转子磁轭23的分解立体图。保持转矩用磁铁25相对于定子16固定，磁性部件26与转子磁轭23的旋转一起旋转。此外，通过厚度比较薄的板材形成保持转矩用磁铁25以及磁性部件26，由此能够避免无刷马达的厚度变大。

这样构成的无刷马达在马达停止时，保持转矩用磁铁25的邻接的极通过磁性部件26相互吸引(引き合ぅ)，从而能够使保持转矩上升。而且，若对马达的绕组20进行通电，则比该保持转矩大的力矩施加于转子磁轭23，但用于旋转的结构与用于保持转矩的结构相互独立没有给予影响，因此能够避免降低马达本来的特性。另外，保持转矩用磁铁25以及磁性部件26由厚度比较薄的板材构成，因此能够避免马达主体的厚度变大。

表1示出对本发明的无刷马达与现有的无刷马达的保持转矩进行比较的数据值。

[表1] 单位：gcm

在表1中，在比较品的栏示出现有的无刷马达的数据值，在比较品应用本发明的栏示出本发明的无刷马达的数据值。另外，表中，CW表示顺时针，CCW表示逆时针。作为数据资料举出10个，也示出它们的平均值等。从表1能够确认到，本发明的无刷马达在任意情况下都能够获得较大的保持转矩。

(实施方式2)

图5是表示本发明的无刷马达的实施方式2的剖视图，为与图1对应的图。

在图5中，与图1比较而不同的结构在于，取代将图1所示的磁性部件26独立地形成，而通过转子磁轭23的冲裁与该转子磁轭23一体地形成磁性部件27。转子磁轭23也由磁性材料构成，因此在其一部分也具有磁性部件27的功能。即，在图5中，首先，通过阶梯差D的形成而使转子磁轭23的有底部(顶部)23A中靠近轴15的部分以很小的间隙与保持转矩用磁铁25接近，由此成为磁性部件27的形成区域。而 且，如表示转子磁轭23的内表面的图6所示，在磁性部件27的形成区域形成例如四个切口27C，由此形成四个极齿27A。通过这样与转子磁轭23一体地形成磁性部件27，也起到与实施方式1所示的效果相同的效果。

(实施方式3)

图7是表示本发明的无刷马达的实施方式3的剖视图，为与图1对应的图。

在图7中，与图1比较而不同的结构在于磁性部件28。该磁性部件28安装于轴15。图8(a)是从极齿28A侧观察磁性部件28的俯视图。另外，图8(b)是图8(a)的b-b线的剖视图。如图8(a)所示，磁性部件28形成为在中央形成有轴15的通孔28C的圆筒形，且在其一端具有由沿轴向延伸的突起部构成的极齿28A。极齿28A沿周向等间隔地例如形成有四个。如图7所示，安装于轴15的磁性部件28的极齿28A与保持转矩用磁铁25的内周面对置。此外，保持转矩用磁铁25与图1所示的结构相同。

图9是示出了定子16、保持转矩用磁铁25、磁性部件26、以及转子磁轭23的分解立体图。保持转矩用磁铁25相对于定子16固定，磁性部件28安装于轴15并与转子磁轭23的旋转一起旋转。在该情况下，磁性部件28以其极齿28A始终与保持转矩用磁铁25的内周面对置的方式进行旋转。

(实施方式4)

在上述的实施方式中，均成为具备框架11的结构。但是，不局限于此，如图10所示，不具备框架11的结构也能够应用本发明是不言而喻的。在图10的情况下，安装于框架11的轴承14与轴承13一起安装于基座部10。即，轴承13、轴承14以在相对于基座部10垂直的方向并列设置的状态安装于该基座部10。由此，被轴承13、轴承14轴支承的轴15即使没有框架11，仅通过基座部10也能够可靠性高地进行轴支承。

(实施方式5)

另外，在上述的实施方式中为使用了两个球轴承的结构，但不限定于此，在图11所记载的实施方式5中取代实施方式4中的轴承13、轴承14而使用滑动轴承32。通过使用滑动轴承32，能够确保在轴向的支承区域，因此能够充分地对轴进行轴支承。

以上，使用实施方式对本发明进行了说明，但不言而喻本发明的技术范围不限定于上述实施方式所记载的范围。本领域技术人员明确可知能够对上述实施方式施加各种变更或者改进。另外，施加了那样的变更或者改进的方式也能够包括于本发明的技术范围，从权利要求书的记载可以明确。