专利名称：电动机、电动机定子及电动机壳体的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电动机、电动机定子及电动机壳体的制造方法。
(2)背景技术一般地，电动机例如步进电机大体包括具有固定在旋转轴上的磁体的转子部；与该转子部相对的定子部；圆环状的线圈绕线筒；卷绕在线圈绕线筒的筒体部上的线圈绕组。
在这种步进电机中，为了实现其小型化，例如若电动机尺寸在直径为10mm左右的话，则在构成定子部的内侧定子铁芯上通过镶嵌成形一体形成线圈绕线筒，以减小绕线筒尺寸。
另外，在电动机尺寸的直径减小为5mm左右时，若在定子铁芯上一体形成线圈绕线筒的话则会导致线圈绕线筒所占比例变大。因此，不能确保所要求的卷线空间，存在不能得到必要的电动机转矩的问题。
因此，开发出一种步进电机，在定子铁芯表面上形成绝缘膜，在该表面上直接卷绕线圈绕组，省略线圈绕线筒使得线圈绕线筒所占比例消失，增大线圈的卷线空间(例如，参照专利文献1)。
另外，在步进电机的定子上设置有极齿。该定子例如是通过一系列的压力加工而制成的。现有技术中的极齿的边缘部仍然是通过压力加工而冲压形成的。
专利文献1日本专利特开2004-112985号公报在上述步进电机中，为了得到良好的电动机特性，而需要形成定子铁芯和定子铁芯的磁阻小的磁耦合。因此，在专利文献1所示的步进电机中，当在定子铁芯上形成绝缘膜时，为了确保良好的磁耦合，需要在定子铁芯的耦合部上不形成绝缘膜而进行掩蔽处理，导致工序变得复杂。另外，若掩蔽偏离而在耦合部上形成绝缘膜的话，则有可能产生因磁阻增大而引起的电动机特性恶化、电动机间的特性不均衡。
而且，定子铁芯的形状是多个极齿在内周缘竖起的圆环状这样的复杂形状，故存在绝缘膜很难均匀地形成的问题。在绝缘膜较薄时，存在毛刺引起的绝缘不良、空芯线圈卷线切断这样的问题，而加厚绝缘膜则存在阻碍小型化的问题。
另外，相对卷绕在绕线筒上的带绕线筒的线圈来说，空芯线圈只有绕组的绝缘膜，故在电动机组装工序中，有可能与其他金属零件或组装工具接触而导致绝缘膜破坏。因此，在组装卷绕有线圈绕组的定子铁芯时，为了不与其他构件相碰产生断线而必须慎重地进行作业，也存在处理时间延长的问题。
通过使定子铁芯绝缘，从而可与定子铁芯一体地形成端子部，但2个内侧定子磁轭的具有形成端子脚的凸缘部的面紧密固定，故端子脚在转子旋转轴上的配置只有与轴线方向垂直的方向的自由度。随着小型化而电动机直径减小时，配置在与转子旋转轴的轴线方向垂直的方向上的端子脚间隔变窄，线圈的引出用末端线与端子脚焊接时的作业性降低，并且在焊接多个端子脚时，焊接的热量会使已经焊接好的其他端子脚的焊料熔化，有可能引起所述末端线的短路和断线。
另一方面，上述极齿是利用压力加工而冲压形成的，故边缘部会形成高度为0.05mm左右的毛刺。因此，毛刺会将卷线线圈从极齿抬起，有可能引起卷线线圈的组装不良。另外，在将卷线线圈卷绕在绕线筒上时，毛刺会使绕线筒鼓起，使得卷线空间变窄。另外，在采用依据近年来的电动机小型化要求而开发出的无绕线筒型的卷线线圈时，在将卷线线圈向定子上安装时等，毛刺会与卷线线圈直接碰触，故有可能会使卷线线圈的绝缘涂层和表面薄膜破坏，引起绝缘不良。
在此，为了去除毛刺而有时进行转筒除毛刺处理。但是，除制造定子的压力加工，还必须另外追加转筒除毛刺处理，从设备和成本方面来看不佳。并且，在转筒除毛刺处理中，有可能对电机特性来说很重要的极齿会产生弯曲和损伤等。另外，在转筒除毛刺处理中，除极齿以外的部分，例如电动机壳体的开口部端面的边缘部等也会被切削，故电动机壳体的组装精度恶化，且磁路变窄。
上述问题不局限于步进电机中会存在，在采用具有极齿的铁芯的全部电动机中普遍存在。
(3)发明内容因此，本发明的目的在于提供一种不会引起线圈绕组的绝缘不良、且可实现小型化的电动机、以及可减小极齿的毛刺的电动机定子和电动机壳体的制造方法。
为了实现上述目的，本发明的电动机，其特征在于，包括多个极齿在内周缘竖起的圆环状的铁芯、以及嵌合在所述极齿周围的空芯线圈，在所述空芯线圈的表面形成有绝缘膜。
根据本发明，嵌合在铁芯的极齿周围的空芯线圈在其表面上形成有绝缘膜，由于形状为大致圆环状而比较简单，故可在空芯线圈的整个表面上以规定的膜厚形成绝缘膜，减少切断和绝缘不良等的产生。因为在铁芯上没有涂敷绝缘膜，故铁芯可构成良好的磁耦合。
另外，在本发明中，最好具有与所述铁芯分开设置的端子部，所述端子部的端子脚配置在转子旋转轴的轴线方向上。
在本发明中，所述端子部和所述铁芯分开设置，端子脚间形成有绝缘体，故可良好地确保端子脚间的绝缘性。另外，因为端子脚排列在转子旋转轴的轴线方向上，故即使电动机小型化，也可扩大端子脚间距离地排列端子脚。
再者，在本发明中，最好对所述铁芯进行去毛刺加工。通过对所述铁芯进行去毛刺加工，从而由于所述铁芯的加工可去除或减小毛刺、缩孔，故即使减薄形成在所述空芯线圈上的所述绝缘膜，也可防止因产生所述铁芯的毛刺和缩孔而引起的所述空芯线圈的绝缘不良和卷线的切断。另外，因为可减薄所述空芯线圈上的所述绝缘膜，故可随着空芯线圈的小型化而实现电动机的小型化，增加所述空芯线圈的绕组卷绕圈数，提高电动机特性。
另外，在本发明中，最好相对所述铁芯，多个极齿在内周缘竖起的圆环状的另一铁芯在轴线方向上重叠，所述另一铁芯和与该另一铁芯的轴线方向的端面相对的所述空芯线圈的端面为非接触状态。
根据本发明，因为所述另一铁芯和与该另一铁芯的轴线方向的端面相对的所述空芯线圈的端面为非接触状态，故没有夹设绝缘性构件，可廉价地保持绝缘性。
再者，在另一本发明中，在包括具有极齿的铁芯的电动机定子中，对极齿的外周部及极齿间的齿座进行倒角加工。因此，通过倒角加工，可减小形成在极齿的外周部及极齿间的齿座上的毛刺。
在上述发明中，相对于与所述电动机旋转轴垂直的方向上的电动机壳体的底面中心和极齿的长度，能使极齿在旋转轴的轴向上的长度长。这样，不会加大电动机的直径，可延长与转子的磁路，故可实现电动机的小型化。
另外，在上述发明中，最好通过倒角加工，形成在极齿的外周部及极齿间的齿座上的毛刺大小在0.03mm以下。此时，毛刺大小与现有技术中的0.05mm相比大幅减小，故可抑制毛刺损害卷线线圈的绝缘涂层。
另一方面，在再一本发明中，在包括具有极齿的铁芯的电动机的电动机壳体的制造方法中，在制造电动机壳体的一系列压力加工中，具有对极齿的外周部及极齿间的齿座进行倒角加工的倒角工序。因此，由于对极齿的外周部及极齿间的齿座进行倒角加工，故不会像现有技术中的转筒除毛刺处理那样切削电动机壳体的开口部端面的边缘部。另外，因为在制造电动机壳体的一系列压力加工中进行倒角加工，故可抑制加工工序的增加，与进行转筒除毛刺处理的情况相比，可大幅降低成本。
在上述发明中，最好对极齿的外周部和极齿间的齿座同时进行倒角加工。此时，也可对极齿和齿座的接缝部分进行良好的倒角加工。即，若以不同的工序进行极齿和齿座的倒角加工，则会在接缝部分留下毛刺，但本发明可防止这种情况发生。
发明效果本发明的电动机，其特征在于，包括多个极齿在内周缘竖起的圆环状的铁芯、以及嵌合在所述极齿周围的空芯线圈，在所述空芯线圈的表面形成有绝缘膜。
根据本发明，嵌合在铁芯的极齿周围的空芯线圈在其表面上形成有绝缘膜，故可在空芯线圈的整个表面上以规定的膜厚形成绝缘膜，减少切断和绝缘不良等的产生。另外，因为在铁芯上没有涂敷绝缘膜，故铁芯可构成良好的磁耦合。
另外，根据本发明的电动机定子，通过倒角加工，可减小形成在极齿的外周部及极齿间的齿座上的毛刺。由此，在采用无绕线筒型的电动机时，可抑制卷线线圈的绝缘涂层因毛刺而损伤，可大幅降低绝缘不良的产生。另外，在采用带绕线筒的电动机时，可抑制因毛刺而使绕线筒鼓起，可确保足够的卷线空间。再者，无论有无绕线筒，都可容易地将卷线线圈或绕线筒安装在定子上。
另外，在上述电动机定子中，毛刺的大小从现有技术中的0.05mm大幅减小到0.03mm以下，故可抑制毛刺损害卷线线圈的绝缘涂层。
再者，根据本发明的电动机的电动机壳体的制造方法，由于对极齿的外周部及极齿间的齿座进行倒角加工，故不会像现有技术中的转筒除毛刺处理那样切削电动机壳体的开口部端面的边缘部。因此，可提高电动机壳体的组装精度，且可确保磁路的形成。另外，因为在制造电动机壳体的一系列压力加工中进行倒角加工，故可抑制加工工序的增加，与进行转筒除毛刺处理的情况相比，可提高毛刺去除的加工精度，可大幅降低成本。
在上述电动机的电动机壳体的制造方法中，也可对极齿和齿座的接缝部分进行良好的倒角加工。即，若以不同的工序进行极齿和齿座的倒角加工，则会在接缝部分留下毛刺，但本发明可防止这种情况发生，实现均匀的倒角。
(4)
图1是表示步进电机的基本结构的侧向剖视图。
图2是表示空芯线圈、绝缘性薄板及定子铁芯的分解组装图。
图3是表示端子台和定子的关系的主视图。
图4是表示端子台和定子的关系的俯视图。
图5是表示端子台的图，(a)为(b)中的I-I线剖视图，(b)为俯视图，(c)为(b)中的II-II线剖视图，(d)为仰视图。
图6是表示台阶部的详细结构的侧视图。
图7是表示电动机的图，(a)为侧视图，(b)为仰视图。
图8是表示电动机壳体和安装用板的焊接的仰视图。
图9是表示电动机壳体的图，(a)为俯视图，(b)为侧视图。
图10是表示电动机壳体的开口工序的图，(a)为侧视图，(b)为主视图。
图11是表示电动机壳体的极齿和齿座的图，(a)为俯视图，(b)为侧视图。
图12是表示电动机壳体的制造工序的图。
图13是表示倒角工序中所使用的模具对极齿进行加压的部位的图，(a)为纵截面侧视图，(b)为横截面俯视图。
(符号说明)1步进电机3定子部31、32定子铁芯 31b、32b定子铁芯的嵌合部33、34驱动线圈 33a、34a卷线末端35端子台 35a端子台的嵌合部36端子脚 41间隙42突起 43台阶部55倒角工序 60极齿60a毛刺 61齿座(5)具体实施方式
(电动机的结构)图1为适用本发明一实施形态的PM(永磁体)型步进电机的主要部分的剖视图。
图2为表示图1所示的步进电机1的定子部3的结构的说明图。
(电动机的构成)图1所示的本实施形态的步进电机1，包括具有旋转轴21和转子磁体(永磁体)22的转子部2、以及与该转子磁体22留有间隙地相对配置的定子部3，旋转轴21由轴承4旋转自如地支撑。另一轴承(未图示)例如设置在第一定子铁芯31的出口端开口或者安装用板内侧的开口附近，或者通过未图示的外壳设置在旋转轴21的前端部分。
在构成转子部2的旋转轴21上，转子磁体22通过粘接固定在旋转轴21上，转子磁体22由大致圆筒状的永磁体构成。
在转子磁体22的轴向两端面上形成有圆形的凹部，通过形成这些凹部，使转子磁体22本身重量更加轻。这样，由于重量轻而使转子磁体22的惯性矩减小。
旋转轴21的另一端成为为了输出步进电机1的旋转而延长的输出轴。
定子部3通过第一定子铁芯31、以及与该第一定子铁芯31背对背地进行固定的第二定子铁芯32，构成为2相结构。
在第一和第二定子铁芯31、32中，分别对极齿的外周部和极齿间的齿座(极齿和极齿间的底部部分)进行倒角加工。因此，可降低因极齿的毛刺而引起的空芯线圈33、34的绝缘不良。在此，经倒角加工后的毛刺的大小最好为0.03mm以下。
在第一定子铁芯31的各极齿的外周配置有圆环状的空芯线圈33，同样，在第二定子铁芯32的各极齿的外周配置有圆环状的空芯线圈34。
这种圆环状的空芯线圈33、34的全部表面都形成有提高绝缘性用的绝缘膜50。第一定子铁芯31和空芯线圈33通过粘接剂进行固接。同样，第二定子铁芯32和空芯线圈34通过粘接剂进行固接。
第一定子铁芯31被收纳在与该第一定子铁芯31成组的另一第一定子铁芯37中，同样，第二定子铁芯32被收纳在与该第二定子铁芯32成组的另一第二定子铁芯38中。上述空芯线圈33、34分别被收纳在由第一定子铁芯31和另一定子铁芯37、以及第二定子铁芯32和另一第二定子铁芯38所形成的空间部内。第一定子铁芯31、37及第二定子铁芯32、38构成为分别交替地设有多个极齿。另外，第一定子铁芯31、37及第二定子铁芯32、38在极齿以外的部分通过嵌合、压入或熔敷而固定、固接，同时进行磁性接合。
该步进电机1包括定子铁芯31、32、37、38；组装在该定子铁芯31、32、37、38中的空芯线圈(驱动线圈)33、34；以及端子台35，该端子台35设置有多个端子脚36，在该端子脚36上卷绕该空芯线圈(驱动线圈)33、34的卷线末端33a、34a。如图3和图4所示，端子台35的嵌合部35a与定子铁芯31、32的嵌合部31b、32b相嵌合，且在端子台35和空芯线圈33、34之间设置有间隙41。
端子台35的嵌合部35a为通孔。定子铁芯31、32的嵌合部31b、32b由压入嵌合部35a中的突起构成。由此，使得装配简单，且可防止端子台35倒下。如图5所示，端子脚36由金属制的L字型的脚构成。并且，端子脚36与由液晶聚合物构成的绝缘材料一起镶嵌成形而形成为端子台35。利用液晶聚合物从而可以得到高耐热性。
端子脚36配置为正方形。由此，与现有的以直线状配置的情况相比，可缩短端子台35在电动机周向的长度，故能够实现步进电机1的小型化。
各端子脚36的朝向被设置成与步进电机1的径向相平行的方向。各端子脚36的基部36a朝向步进电机1的轴向地设置，并从端子台35稍微突出。这样的话，在基部36a上也可进行配线，因此，例如由于设置空间的关系而不能在端子脚36上配线时，也可在基部36a上进行配线。另外，即便是在将步进电机1设置在装置上后，也可利用基部36a确认步进电机1的电气特性。再者，端子脚36是L字型，故其耐脱落的强度极强。
另外，在嵌合在定子铁芯31、32的嵌合部31b、32b上的一侧的端子台35的嵌合部35a的周边上形成有多个突起42。这样的话，如图5(a)所示，防止卷线末端33a、34a与用于从电动机壳体37引出卷线的通孔的边缘抵接，从而能够防止边缘引起的断线。并且，突起42卡在电动机壳体37的边缘上，能够防止端子台35倒下。
另外，在端子台35的端子脚36的周边形成有台阶部43，卷线末端33a、34a在台阶部43上攀爬地卷绕在端子脚36上。由此，如图6和图4所示，卷线末端33a在台阶部43中到达端子脚36，故即使以后安装FPC44等也不会对卷线的到达端子脚36之前的部分33b进行干涉。因此，该部分33b不会因FPC44而被切断，能够提高安装步进电机1时的产品合格率。
并且，本实施形态中，另一第一定子铁芯37也作为电动机壳体发挥作用，故在以下的说明中，着眼于作为壳体的特征，将第一定子铁芯37作为第一电动机壳体37进行说明。同样，另一第二定子铁芯38作为第二电动机壳体38进行说明。
如图1所示，第一和第二定子铁芯31、32以及第一电动机壳体37、第二电动机壳体38被与旋转轴21的轴线同心地设置，并通过熔敷加以固接。
在此，如图7所示，该步进电机1具有侧面设置有开口部46的电动机壳体37、以及安装该电动机壳体37的安装用板45。电动机壳体37与安装用板45通过点焊等方式进行固定。
如图8所示，第一电动机壳体37包括至少具有一个部位的直线部的底面部37a；具有以该直线部为边的平面部37d的侧面部37c；形成在平面部37d上的开口部46。并且，在与开口部46的底面部37a相对的边上具有肋37b。
(电动机壳体的制造工序)该电动机壳体37、38的制造工序如下所述。
电动机壳体37、38的制造是在一个连续模中进行的。如图12所示，在该连续模中进行下述的形成工序剪切掉带62的多余部分的坯料去除工序；形成用于形成极齿60的圆锥部的拉伸工序51；为了形成壳体状而进行深冲的深冲工序52；形成端子台35和用于定位铁芯的的横孔的横孔冲压工序53；形成极齿60的齿冲压工序54；同时对极齿60和齿座61进行C倒角的倒角工序55；垂直竖起极齿60的齿弯曲工序56；将电动机壳体37从带62上切下的切下工序57。
另外，图12中对电动机壳体37为圆形的情况进行了说明，但在电动机壳体37为椭圆形的情况，将形成椭圆形的深冲形状的工序加入到一系列工序中。再者，通过将形成开口部46的工序加入到一系列工序中，可对具有开口部46的椭圆形的电动机壳体37的极齿60用一系列加压工序进行倒角。
如图13所示，在倒角工序55中，对于在齿冲压工序54中形成的倾斜的极齿60使用同时对极齿60和齿座61进行倒角的上模63和下模64。在下模64上设置有压钝极齿60外周部的边缘60a的凹部64a。在本实施形态中，凹部64a的边缘形成为倾斜度为45度的平面64b。并且，在上模63和下模64之间夹着极齿60和齿座61地进行加压，从而毛刺被平面64b压钝，可进行C倒角。在此，对在齿冲压工序54中所形成的倾斜的极齿60进行倒角加工，故可实现现有技术中对垂直成形后的极齿60进行倒角时难以利用压力加工进行的倒角。因此，防止产生切屑，可维持较高的极齿60的加工精度。
另外，因为进行形成用于形成极齿60的圆锥部的拉伸工序51，故相对于与电动机1的旋转轴21垂直的方向上的电动机壳体37、38的底面中心65和极齿60的长度，可加长极齿60在旋转轴21轴向上的长度。
另一方面，在横孔冲压工序53和形成开口部46的工序中，如图10所示，使用具有除与底面部37a相对的边以外的三边所对应的コ字状切齿的模具48、以及将底面部37a作为模具48的一边加以利用而从侧向进行冲压的冲头49。冲头49的形状相对模具48和底面部37a具有间隙。
并且，将模具48插入到壳体37内，从侧向用冲头49逐个单侧地对平面部37d进行冲压。此时，壳体37利用弹簧等预先按压到模具48上。这样，因为将底面部37a作为模具的一边使用，故可在开口部46的与底面部37a相对的一边上残留肋37b地进行冲压。
本实施的形态中，如图1和图2所示，由第一定子铁芯31和第一电动机壳体37形成的轴线方向的长度X、空芯线圈33的轴线方向的长度Y、以及绝缘性薄板40的厚度Z之间的关系满足X＞Y+Z。
在第一电动机壳体37的轴线方向的端面、和与该端面相对的空芯线圈33的端面之间为确保绝缘性而形成有间隙S。在第二电动机壳体38和空芯线圈34的轴线方向上同样形成有间隙S。
轴承4由具有润滑性的树脂形成，并径向旋转自如地支撑旋转轴21的一端。在径向支撑的轴承4上形成有对插入的旋转轴21进行支撑的轴承部、压入固定于第二电动机壳体38的内径内的压入部、外周部的一部分在径向上突出的凸缘部。
轴承4的上述轴承部嵌入配置在转子磁体22上形成的凹部中，从而抑制步进电机1整体的轴向尺寸。上述轴承部的内径与旋转轴21的外径相比，大小为能够形成间隙的程度。另外，轴承4的上述凸缘部载置在第二电动机壳体38上，进行轴线方向的定位。
弹簧构件5由一枚金属板形成，设置有与旋转轴21的一端抵接的弹簧片以及中心孔。另外，弹簧构件5熔敷固定在第二电动机壳体38上。弹簧构件5的上述弹簧片与旋转轴21的一端抵接，对旋转轴21在轴线方向上弹性施力。
以下，参照图2对构成定子部3的空芯线圈和绝缘性薄板加以说明。本实施形态中，定子部3由2组构成，由于是相同的结构，在此仅对第一定子铁芯31加以说明，第二定子铁芯32的说明省略。
嵌合于第一定子铁芯31的空芯线圈33，在卷绕多匝的线圈绕组的全部表面上涂敷绝缘膜50。上述线圈绕组的表面上形成有薄的自熔层，当加热时自熔层熔化并与相邻的线圈绕组相互间固接。另外，在卷绕多匝的线圈绕组的全部表面上所形成的绝缘膜50，在本实施形态中是以聚酰胺-酰亚胺树脂为主体的涂料。
该空芯线圈33的制造工序如下所述。
首先，将上述线圈绕组在作为卷芯的棒材上以能得到规定的电动机转矩的圈数进行卷绕，并使卷绕开始端33a和卷绕结束端33a在卷绕层的表面露出。并且，作为卷芯的棒材的外径与由形成于第一定子铁芯31上的多个极齿构成的外周大致相同。
绕组在卷绕中从外部吹入热风，在卷绕的同时使自身熔融，使卷绕在卷芯上的线圈绕组相互间粘接。熔融后，将作为卷芯的棒材抽出，卷绕的线圈绕组形成为空芯线圈33。另外，卷线的自身熔融也可以在卷绕后、在卷绕开始端33a和卷绕结束端33a之间施加规定的电压，使线圈绕组上通过电流，使之发热后，线圈绕组表面的自熔层熔融固化，将卷绕在卷芯上的线圈绕组相互间粘接。
接下来，在空芯线圈33的表面上利用浸渍涂装形成绝缘膜50。
简单说明的话，浸渍涂装是将空芯线圈33浸渍在以聚酰胺-酰亚胺树脂为主体的涂料槽内，提出后用吹风机将涂料吹去，并使其干燥。将上述工序反复实施，直到确保规定的膜厚、例如本实施形态中是30μm程度的膜厚为止。绝缘膜的厚度最好是在嵌合或固接有空芯线圈的定子铁芯的毛刺和缩孔的大小以上。另一方面，若绝缘膜加厚则会导致线圈大型化，故最好在100μm以下。
在空芯线圈33的轴线方向的端面33h上，在与第一定子铁芯31的端面31a之间夹设有绝缘性薄板40。绝缘性薄板40是环状，且在本实施形态中，其材质为聚对苯二甲酸乙酯。本实施形态中，绝缘性薄板40的厚度是16μm，在其耐压电压为100v以上时能确保良好的绝缘性。绝缘性薄板40与绝缘膜50相比具有韧性。
另外，本实施形态中，绝缘性薄板40的内径与第一定子铁芯31的多个极齿60的外周大致相同，其外径比第一定子铁芯31的外径小。由于比第一定子铁芯31的外径小，故当对第一定子铁芯31和第二定子铁芯32进行熔敷时，不会形成妨碍。
空芯线圈33、绝缘性薄板40、第一定子铁芯31使用粘接剂加以固定，因此可以防止空芯线圈33在轴线方向上移动而与轴线方向相对的第一电动机壳体37的端面接触。另外，空心线圈33上的绝缘膜的形成方法也可利用喷雾器等进行喷射涂装方法来形成。
另外，在浸渍涂装时，与空芯线圈33的外周面33b及内周面33c相比，角部33d～33g不容易沾上涂料，用吹风机时容易吹走。因此，这些角部33d～33g与外周面33b及内周面33c相比，有时膜厚会变薄。
此时，在嵌合空芯线圈33时，有可能因毛刺或其绝缘膜50剥落，而会使线圈绕组与第一定子铁芯31之间短路，或线圈绕组断线。
即，因为第一和第二定子铁芯31、32以及第一和第二电动机壳体37、38是通过压力加工形成的，故在加压工序中，会在第一定子铁芯31的端面31a上产生毛刺和缩孔。另外，第一定子铁芯31的多个极齿60的基端部分有时会形成为R形状。这样，当在第一定子铁芯31的极齿部分和端面31a上残留有毛刺和缩孔的场合，在嵌合空芯线圈33时，由于推压到这些毛刺和R部上，绝缘膜50会剥落，或者毛刺和缩孔会刮到绝缘膜50上，从而有可能会使线圈绕组与第一定子铁芯31短路，或线圈绕组断线、耐压不良。
另一方面，通过加厚空芯线圈33的绝缘膜50的膜厚，可以防止因毛刺和缩孔而引起的空芯线圈33的断线和第一定子铁芯31的绝缘不良，但会导致空芯线圈33大型化，妨碍电动机的小型化。
因此，若进行第一定子铁芯31的转筒除毛刺加工、或利用加压对冲压部分进行除毛刺加工而减小毛刺、缩孔的话，则线圈绕组与第一定子铁芯31不会短路，线圈绕组不会断线、耐压不良。因此，最好对第一和第二定子铁芯31、32以及第一和第二电动机壳体与空芯线圈33接合的极齿部分等进行转筒除毛刺加工、或进行利用加压的倒角等除毛刺加工。
另外，除上述的除毛刺加工以外，通过夹设有绝缘性薄板40，由于绝缘性薄板40比绝缘膜50具有韧性，故即使与第一定子铁芯31上形成的毛刺接触也不会破损，而会将毛刺覆盖。因此，绝缘性薄板40起到补充空芯线圈33的端面33h(包括角部在内)的绝缘膜50的厚度的作用，从而可确保与第一定子铁芯31的绝缘。
上述步进电机1组装时，如图2所示，在卸下第一电动机壳体37(或第二电动机壳体38)后的第一定子铁芯31(或第二定子铁芯32)上用粘接剂固接绝缘性薄板40。
粘接后，将空芯线圈33(或空芯线圈34)嵌合在第一定子铁芯31(或第二定子铁芯32)的极齿60的外周，粘接固定空芯线圈33。并且，将端子台35压入而临时固定于各定子铁芯31、32的嵌合部31b、32b上。并且，将各线圈33、34的末端33a、34a卷绕在端子脚36上。
接着，安装第一电动机壳体37(或第二电动机壳体38)，组装定子部3。如图1所示，该定子部3与转子磁体22留有间隙地相对配置而组装。在此，端子台35被最终粘接固定于电动机壳体37、38上。
关于步进电机1的安装因为与现有众所周知的步进电机等的安装相同，在此详细说明从略。
(其他的实施形态)上述的形态仅是本发明的较佳形态的一例，本发明并不局限于此，在不脱离本发明宗旨的前提下可以进行各种变形实施。
例如，本实施形态中，极齿60及齿座61的毛刺大小为0.03mm以下，但当然并不限定为该数值。另外，在倒角工序55中，利用具有倾斜度为45度的平面64b的下模64进行极齿60和齿座61的C倒角，但并不局限于此，也可为R倒角。
另外，在本实施形态中，同时对极齿60和齿座61进行倒角，但并不局限于此，例如在极齿60和齿座61的接缝部分的毛刺不严重时，也可分别进行倒角。
另外，在本实施形态中，作为电动机适用了步进电机，但并不局限于此，具有极齿60的其他种类的电动机也可适用。另外，例如在本实施形态中，电动机壳体37的底面部37a形成为椭圆形，但并不局限于此，也可形成为方形、或圆筒形。另外，在制造电动机壳体37、38时，开口工序也在连续模中进行，但并不局限于此，也可另外进行。
另外，本实施形态中，端子脚36的基部36a设置在步进电机1的轴向上，但并不局限于此，也可设置在周向上。此外，基部36a的端部从端子台35突出，但也可不突出。再者，本实施形态中，在端子台35上设置有突起42和台阶部43，但也可不设置这些部分，可根据需要适当地设置。
本实施形态中，端子脚36与由液晶聚合物构成的绝缘材料一起镶嵌成形，但并不局限于此，也可利用其他的材质进行镶嵌成形。或者也可通过压入端子脚36等而设置在端子台35上。
端子脚也可配置成大致方形形状，或大致平行四边形形状。最好至少2个以上的端子脚配置在旋转轴21的轴线方向上。这样，通过配置端子脚，从而可在不从因小型化而变小的电动机直径(电动机宽度)突出的情况下构成端子部35。另外，由于将至少2个以上的端子脚配置在旋转轴21的轴线方向上，故可扩宽端子脚间隔，从而在焊接端子脚和空芯线圈的引出末端线时，端子脚间的焊料搭接以及已经焊接好的端子脚不会因其他端子脚的焊接热量而熔化，不会引起连接不良。端子台35用绝缘树脂分隔端子脚间以及端子脚和定子铁芯31、32，故焊接的热量很难传导。因此，焊接好的端子脚的焊料不会熔出，与定子铁芯31、32接触的空芯线圈33、34的绝缘膜和空芯线圈绕组的自熔层不会熔化。
本实施形态中使用具有2个定子铁芯31、32的步进电机1，但并不局限于此，定子铁芯也可是一个。另外，采用作为驱动线圈利用了空芯线圈的没有绕线管的步进电机，但并不局限于此，也可采用具有卷绕线圈的绕线管的步进电机。
本实施形态中，绝缘性薄板40的材质为聚对苯二甲酸乙酯，但并不局限于此，也可以是聚酯或聚酰胺-酰亚胺树脂等。另外，在绝缘性薄板40用与绝缘膜50相同的聚酰胺-酰亚胺树脂来形成时，能够构成绝缘性和耐热性都很优良的步进电机。
本实施形态中，绝缘性薄板40是用粘接剂加以固定的，但并不局限于此，也可不粘接而以压入等方式固定。另外，本实施形态中，绝缘性薄板40是环状的，但并不局限于此，也可是断片地设置等其他的形状。再者，在毛刺的大小与绝缘膜50的厚度相同或比其小时，也可不设置绝缘性薄板40。
(步进电机的动作)如上构成的步进电机1，向定子部3的空芯线圈33、34通入规定的电流，由于定子部3和转子磁体22之间的磁场相互作用，转子磁体被施力旋转，与其一体的旋转轴21也旋转。因为步进电机1的动作与现有公知的步进电机等的动作相同，故在此详细说明从略。
步进电机1，包括多个极齿在内周缘竖起的圆环状的第一和第二定子铁芯31、32；以及嵌合在上述极齿周围的空芯线圈33、34，在该空芯线圈33、34的表面形成有绝缘膜50。
空芯线圈33的形状是大致圆环状，因为形状简单，故可在其表面上均匀地形成绝缘膜50。因此，可在空芯线圈33的整个表面上以规定的膜厚形成绝缘膜50，减少切断和绝缘不良等的产生。
因为在定子铁芯上没有涂敷绝缘膜，可构成定子铁芯的良好的磁耦合，故可提供电动机特性均衡的电动机。
另外，在步进电机1中，具有与定子铁芯31、32分开设置的端子部35，端子部35的端子脚36配置在旋转轴21的轴线方向上。
由此，端子部35和定子铁芯31、32分开设置，端子脚间形成有绝缘体，故可良好地确保端子脚间的绝缘性。另外，因为端子脚36排列在旋转轴21的轴线方向上，故即使电动机小型化，也可扩大端子脚间距离地排列端子脚。再者，即使在动作时，也可防止空芯线圈33在轴线方向上或径向上移动而与构成电动机的构件接触，不会引起切断和绝缘不良等。
另外，在步进电机1中，对定子铁芯31、32以及电动机壳体37、38进行去毛刺加工。由此，可去除或减小因定子铁芯31、32以及电动机壳体37、38的加工而产生的毛刺、缩孔，故可防止形成在空芯线圈33、34上的绝缘膜50因定子铁芯31、32以及电动机壳体37、38的毛刺、缩孔而剥落，可防止毛刺、缩孔进入绝缘膜50内。由此，不会产生空芯线圈33、34的绝缘不良和卷线的切断、耐压不良。另外，因为可减薄空芯线圈33、34的绝缘膜50，故可随着空芯线圈33、34的小型化而实现电动机的小型化，增加空芯线圈33、34的绕组卷绕圈数，提高电动机特性。
另外，在步进电机1中，相对第一定子铁芯31，多个极齿在内周缘竖起的圆环状的第一电动机壳体37(另一第一定子铁芯)在轴线方向上重叠，第一电动机壳体37和与该第一电动机壳体37的轴线方向的端面相对的空芯线圈33的端面为非接触状态，故没有夹设绝缘性构件，可廉价地保持绝缘性。
再者，在包括含有极齿60的铁芯31、32的电动机1的定子3中，对极齿60的外周部及极齿间的齿座61进行倒角加工。因此，形成在极齿60的外周部及极齿间的齿座61上的毛刺60a通过倒角加工而减小。由此，在采用无绕线筒型的电动机1时，可抑制卷线线圈33、34的绝缘涂层因毛刺而损伤，可大幅降低绝缘不良的产生。另外，在采用带绕线筒的电动机时，可抑制因毛刺而使绕线筒鼓起，可确保足够的卷线空间。再者，无论有无绕线筒，都可容易地将卷线线圈33、34或绕线筒安装在定子3上。
另外，通过倒角加工使形成在极齿60的外周部及极齿间的齿座61上的毛刺60a的大小为0.03mm以下。因此，毛刺60a的大小与现有技术中的0.05mm相比大幅减小，故可抑制毛刺损害卷线线圈33、34的绝缘涂层。
另一方面，在包括含有极齿60的铁芯31、32的电动机1的电动机壳体37、38的制造方法中，在制造电动机壳体37、38的一系列压力加工50～56中，具有对极齿60的外周部及极齿间的齿座61进行倒角加工的倒角工序55。因此，由于对极齿60的外周部及极齿间的齿座61进行倒角加工，故不会像现有技术中的转筒除毛刺处理那样切削电动机壳体的开口部端面的边缘部。因此，可提高电动机壳体的组装精度，且确保形成磁路。另外，因为在制造电动机壳体37、38的一系列压力加工50～56中进行倒角加工，故可抑制加工工序的增加，与进行转筒除毛刺处理的情况相比，可提高去除毛刺的加工精度，且可大幅降低成本。
并且，对极齿的外周部和极齿间的齿座同时进行倒角加工。因此，也可对极齿和齿座的接缝部分进行良好的倒角加工。即，若以不同的工序进行极齿和齿座的倒角加工，则会在接缝部分留下毛刺，但本发明可防止这种情况发生，可均匀地进行倒角。
权利要求
1.一种电动机，其特征在于，包括多个极齿在内周缘竖起的圆环状的铁芯、以及嵌合在所述极齿周围的空芯线圈，在所述空芯线圈的表面形成有绝缘膜。
2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，与所述铁芯分开设置的端子部、以及所述端子部的端子脚被配置在转子旋转轴的轴线方向上。
3.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，对所述铁芯进行倒角加工。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电动机，其特征在于，相对所述铁芯，多个极齿在内周缘竖起的圆环状的另一铁芯在轴线方向上重叠，所述另一铁芯和与该另一铁芯的轴线方向的端面相对的所述空芯线圈的端面为非接触状态。
5.一种电动机定子，包括具有极齿的铁芯，其特征在于，对所述极齿的外周部及极齿间的齿座进行倒角加工。
6.如权利要求5所述的电动机定子，其特征在于，相对于与所述电动机旋转轴垂直的方向上的电动机壳体的底面中心和所述极齿的长度，所述极齿在所述旋转轴的轴向上的长度长。
7.如权利要求5或6所述的电动机定子，其特征在于，通过所述倒角加工，形成在所述极齿的外周部及极齿间的齿座上的毛刺大小在0.03mm以下。
8.一种电动机的电动机壳体的制造方法，是包括具有极齿的铁芯的电动机的电动机壳体的制造方法，其特征在于，在制造所述电动机壳体的一系列压力加工中，具有对所述极齿的外周部及极齿间的齿座进行倒角加工的倒角工序。
9.如权利要求8所述的电动机的电动机壳体的制造方法，其特征在于，对所述极齿的外周部及极齿间的齿座同时进行倒角加工。
全文摘要
本发明提供一种不会引起空芯线圈绕组的绝缘不良、且可实现小型化的电动机。另外，可减小构成定子铁芯的极齿的毛刺。本发明的步进电动机(1)，包括多个极齿在内周缘竖起的圆环状的第一定子铁芯(31)、以及嵌合在所述极齿周围的空芯线圈(33)，在该空芯线圈(33)的表面形成有绝缘膜(50)。空芯线圈(33)的形状为大致圆环状，形状简单，故可在其表面上均匀地形成绝缘膜(50)。在包括具有极齿(60)的铁芯的电动机定子中，对极齿(60)的外周部及极齿间的齿座(61)进行倒角加工。
文档编号H02K15/02GK1841892SQ200610074108
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月28日 优先权日2005年3月28日
发明者园原宏幸, 小林刚, 内海信一 申请人:日本电产三协株式会社