步进电机的制作方法

文档序号:9670242阅读:2159来源:国知局
步进电机的制作方法
【技术领域】 本发明设及一种步进电机。
【背景技术】 通常,步进电机在OA(办公自动化)设备和工业用设备等中用作精密定位控制用的电 机。 步进电机包括定子和转子。转子能够转动地支承在定子的内侧。在混合式步进电机中, 在定子的磁极齿上缠绕有线圈,在转子上配置有永磁体。 在步进电机中,电流流过各线圈。由此,产生旋转磁场,W规定步进角度对转子进行转 动驱动。在步进电机中,根据定子和转子的极数,决定转动的步进角。 在步进电机中,通常在定子的全部磁极齿上缠绕有线圈。因此,绕线工作量增加。近年 来,提出了各种用于降低步进电机的线圈数的、与步进电机的定子的线圈结构相关的技术。 例如,在日本专利公开公报特开2009-60765号中公开的同步电机中,在定子的每隔一 个槽的后磁辆上缠绕有线圈。形成缠绕有线圈的槽的两个齿成为同相反极性。 此外,在日本专利公开公报特开2000-50610号中公开的永磁体型步进电机中,定子的 相邻的凸极成为一对。所述相邻的凸极彼此通过包含磁性材料的连接构件连接成一体。在 各对连接构件上分别缠绕有单一的驱动线圈。 如上所述,在通常的步进电机中,在定子的全部磁极齿上缠绕有线圈。因此,绕线工作 量大。此外,由于在全部磁极齿上缠绕有线圈,所W存在相邻线圈。因此,难W有效利用线 圈的占有空间(占積)。此外,由于自动绕线机的线嘴容易与相邻线圈产生干扰,所W存在 损伤电线膜的问题。损伤电线膜会导致线圈的绝缘不良。 此外,在日本专利公开公报特开2009-60765号的技术中,不是在磁极齿上缠绕有线 圈,而是在后磁辆上缠绕有线圈。因此,通过自动绕线机进行的缠绕作业变得复杂。 此外,在日本专利公开公报特开2000-50610号的技术中,用连接构件连接相邻的一对 凸极,在各对连接构件上缠绕有线圈。因此,由于部件个数增加,所W与日本专利公开公报 特开2009-60765号的技术同样,通过自动绕线机进行的缠绕作业变得复杂。

【发明内容】
本发明的一个目的在于提供一种步进电机,其能够降低绕线工作量、有效利用线圈的 占有空间、补充转矩下降部分、并且能够防止或抑制线圈的绝缘不良。 本发明的一种实施方式提供一种步进电机(本步进电机),其包括:转子,具有转子铁 屯、和永磁体,所述转子铁屯、具有多个小齿;W及定子,隔开空隙配置在所述转子的周围,并 且具有多个磁极齿,所述多个磁极齿具有多个小齿,并且朝向所述转子侧突出设置,在每隔 一个的所述磁极齿上缠绕有线圈,未缠绕有所述线圈的所述磁极齿的所述小齿的相位与其 他所述磁极齿的所述小齿的相位错开。 按照本步进电机,由于在每隔一个的磁极齿上缠绕有线圈,所W能够降低绕线工作量。 此外,由于不存在相邻线圈,所W能够有效利用线圈的占有空间。因此,能够补充因线圈数 减少而造成的转矩降低部分。此外,由于不存在相邻线圈,所W能够防止或抑制因自动绕线 机的线嘴的干扰而造成的电线膜损伤。其结果,能够防止或抑制线圈的绝缘不良。 此外,未缠绕有线圈的磁极齿的小齿的相位与其他磁极齿的小齿的相位错开。因此,即 使本步进电机具有在每隔一个的磁极齿上缠绕有线圈的线圈结构,也能够确保磁通路径。
【附图说明】
[0017]图1是本实施方式的步进电机的整体结构的示意图。 图2是本实施方式的转子的侧视图。 图3是本实施方式的转子的俯视图和局部放大图。 图4是本实施方式的定子的主视图。 图5是用于说明本实施方式的步进电机的磁通路径的图。 图6是具有通常的线圈结构的定子的主视图。 图7是用于说明通常的步进电机的磁通路径的图。 附图标记说明 1转动轴 2转子 3定子 21A、22A、33 小齿 23永磁体 31磁极齿 40线圈 100步进电机
【具体实施方式】 在下面的详细说明中,出于说明的目的,为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解, 提出了许多具体的细节。然而,显然可W在没有运些具体细节的前提下实施一个或更多的 实施方式。在其它的情况下,为了简化制图,示意性地示出了公知的结构和装置。 下面,参照附图,对本实施方式的步进电机进行说明。 本实施方式的步进电机在每隔一个的磁极齿上缠绕有线圈。此外,未缠绕有线圈的磁 极齿的小齿的相位与其他磁极齿的小齿的相位错开。因此,按照本实施方式,能够实现一种 步进电机,其能够降低绕线工作量、有效利用线圈的占有空间、补充转矩下降部分、并且能 够防止或抑制线圈的绝缘不良。
[步进电机的结构] 首先,参照图1至图4,对本实施方式的步进电机的结构进行说明。图1是本实施方式 的步进电机的整体结构的示意图。图2是本实施方式的转子的侧视图。图3是本实施方式 的转子的俯视图和局部放大图。图4是本实施方式的定子的主视图。 图1中所例示的步进电机100是两相混合式(皿型)步进电机。步进电机100包括: 转动轴1、转子2和定子3。定子3隔开空隙配置在转子2的周围。 如图1至图3所示,转子2具有:永磁体23、上侧转子铁屯、21和下侧转子铁屯、22。上 侧转子铁屯、21和下侧转子铁屯、22在转动轴1的周围重叠为两层。上侧转子铁屯、21和下 侧转子铁屯、22是设置在转动轴1周围的大体厚壁圆筒状的金属构件。转动轴1成为转子 2的转动中屯、。 在上侧转子铁屯、21的外周面上形成有外齿齿轮状的多个小齿21A。在下侧转子铁屯、 22的外周面上形成有外齿齿轮状的多个小齿22A。小齿21A和小齿22A分别沿上侧转子铁 屯、21和下侧转子铁屯、22的圆周方向W均等或大体均等的间隔配置。小齿21A和小齿22A 配置成下侧转子铁屯、22的小齿22A面对上侧转子铁屯、21的小齿21A的彼此之间(参照图 3)。 作为上侧转子铁屯、21和下侧转子铁屯、22的构成材料,例如使用娃钢板。但是,上侧转 子铁屯、21和下侧转子铁屯、22的构成材料并不限于例示的材料。 永磁体23被夹在沿轴向上下配置的一对上侧转子铁屯、21和下侧转子铁屯、22之间。永 磁体23例如为圆板状(参照图2)。在本实施方式中,通过永磁体23,将上侧转子铁屯、21 和下侧转子铁屯、22磁化为上侧转子铁屯、21成为N极、下侧转子铁屯、22成为S极。作为永 磁体23的材质,可W例举的是钦磁体等稀上类磁体。但是,永磁体23的材质并不限于例示 的材质。 如图1和图4所示,定子3具有定子铁屯、30和线圈40。 定子铁屯、30是厚壁筒状金属构件。定子铁屯、30的内周面呈内齿齿轮状。定子铁屯、30 的外周面呈大体八边形状。本实施方式的定子铁屯、30例如是包含层叠的薄板的叠片结构。 但是,定子铁屯、30也可W具有单体结构,还可W包括压粉铁屯、。 在定子铁屯、30的内周侧,W朝向转子2侧的方式突出设置有多个磁极齿31 (参照图1 和图4)。在本实施方式中,在每隔一个磁极齿31上缠绕有线圈40。具体地说,在八极的磁 极齿31中,在每隔一个的四个磁极齿31(31a、31c、31e、31g)上缠绕有线圈40。如果电流流 过线圈40,则缠绕有线圈40的磁极齿31的基端部成为N极或S极的凸极。 在各磁极齿31的内周面上突出设置有齿轮状的多个小齿33。在本实施方式中,未缠绕 有线圈40的一对磁极齿31 (磁极齿3化和磁极齿31f)的小齿33的相位与未缠绕有线圈 40的其他磁极齿31 (磁极齿31d和磁极齿3比)的小齿33的相位错开。具体地说,未缠绕 有线圈40的四个磁极齿31(3化、31山3^、3比)中的位于相对位置的一对磁极齿31(3化、 31f)的小齿33的相位与其他一对磁极齿31 (3W、31h)的小齿33的相位错开180度。但是 并不限于此,也可W使位于相对位置的一对磁极齿31 (31d、31h)的小齿33的相位与其他一 对磁极齿31 (3化、31f)的小齿33的相位错开180度。 在相邻的磁极齿31和磁极齿31之间,W面向转子2的方式呈放射线状划分形成有多 个槽34。槽34是用于收容线圈40的空间。 作为定子铁屯、30的构成材料例如使用娃钢板。但是,定子铁屯、30的构成材料并不限 于例示的材料。 线圈40通过未图示的电绝缘构件,缠绕在每隔一个的磁极齿31上,并且配置在槽34 内。作为电绝缘构件的构成材料可W例举的是酪、尼龙和PBT等合成树脂。但是,电绝缘构 件的构成材料并不限于例示的构成材料。
[步进电机的作用] 接着,参照图1到图7,对本实施方式的步进电机的作用进行说明。 如图1到图4所示,本实施方式的步进电机100的定子3设置成隔开空隙包围转子2 的周围。定子铁屯、30具有朝向转子2侧突出设置的多个磁极齿31。 本实施方式在每隔一个的磁极齿31上缠绕有线圈40。在图1所例示的步进电机100 中,在八极的磁极齿31中,在每隔一个的四个磁极齿31(31a、31c、31e、31g)上缠绕有线圈 40。由于在每隔一个的磁极齿31曰、31(:、316、31旨上缠绕线圈40,所^能够减少绕线工作量。 此外,在与缠绕有线圈40的磁极齿31曰、31。、316、31旨相邻的磁极齿3化、31山3^、3比上未 缠绕线圈40。 因此,由于能够有效利用线圈40的占有空间(磁极齿31间的空间),所W能够补充因 线圈数减少造成的转矩下降部分。此外,由于在磁极齿3化、3W、31f、31h上不存在线圈40, 所W能够防止或抑制因自动绕线机的线嘴的干扰造成的电线膜损伤。其结果,能够防止或 抑制线圈40的绝缘不良。 缠绕有线圈40的磁极齿31的基端部与电流向线圈40流动的方向对应地成为N极或S极的凸极。目P,本实施方式的步进电机100通过使电流流过各线圈40,产生旋转磁场,W 规定步进角度对转子2进行转动驱动。 为了明确本实施方式的步进电机100的作用,首先,对通常的步进电机200的线圈结构 的磁通路径进行说明。 表1
参照图6、表1和图7,作为比较例,对通常的步进电机200的磁通路径进行说明。图6 是具有通常的线圈结构的定子的主视图。表1是用于说明通常的步进电机的定子的产生磁 极的表。图7是用于说明通常的步进电机的磁通路径的图。另外,在图7中表示了步进电 机的定子203和转子202在转动方向上展开。 图6所例示的比较例的步进电机200的定子203具有八极的磁极齿231 (231a~23比)。 在比较例的步进电机200中,全部八极的磁极齿231上都缠绕有线圈240。此外,上侧转子 铁屯、221被磁化为N极,下侧转子铁屯、222被磁化为S极(参照表1和图7)。 如图6、表1和图7所示,在励磁顺序(1)中,在磁极齿23比~231g中W使所述磁极 齿依次成为SS-NN、SS-r^N的凸极的方式,使电流流过线圈240。在N极和S极相邻的成
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1