步进电机和采用了该步进电机的电子仪器制造技术

提供了一种步进电机，其能够增大输出扭矩和精确地传递动力给动力传递部分。在该步进电机中包括：转子，其包括已磁化的转子磁体和动力传递部分，并且可围绕着旋转轴线旋转；以及由线圈和轭架形成的定子，其中线圈用于通过向其施加电能而产生磁场，轭架构成了磁场的磁路，其中转子磁体通过连接孔来向动力传递部分传递动力，该连接孔具有在垂直于旋转轴线的平面上看去为止转的形状，使得从旋转轴线到外周点的距离不是恒定的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种步进电机，以及采用了该步进电机的电子仪器。
技术介绍
对于用于电子时计的步进电机而言，使用了具有这样结构的步进电机，其中作为重要组成部分的线圈、定子和转子以平面的方式单独地分散开。这对于需要实现小型化和减薄的时计而言是非常优良的结构。另外，就成本而言，该结构还能提供可实现时计的低成本制造的效果。图9是迄今为止用于电子时计的步进电机的结构图。在图9中，步进电机包括具有转子容纳通孔303的定子301、可旋转地容纳在转子容纳通孔303中并磁化成两极(S极和N极)的转子302、通过螺钉312和313而集成在定子301中的铁心308，以及缠绕在铁心308周围的线圈309。在由磁性材料形成的定子301中，在将转子容纳通孔303夹在中间的相互面对的位置处设置了两个切口部分(外切口)306和307，而在转子容纳通孔303与外切口306和307之间形成了可饱和部分310和311。另外在定子301中，在与转子容纳通孔303相连续的相互面对且将转子容纳通孔303夹在中间的位置处设置了两个定位切口部分(内切口)304和305。在线圈309未被激励的状态中，转子302稳定地停止在其磁极轴线A与将内切口304和305彼此相连的线段垂直相交的位置处。此时，当向线圈309施加矩形脉冲信号并且使电流i沿图中箭头所示方向从中流过时，在定子301中产生了沿箭头C方向的磁通。这样，可饱和部分310和311达到饱和，其磁阻增大。之后，由于在定子301中形成的磁极与在转子302中形成的磁极之间的相互作用，转子302在箭头B所示的方向上旋转180度，然后稳定地停止。接着，当向线圈309施加极性相反的矩形脉冲信号并且使电流沿与箭头相反的方向从中流过时，在定子301中产生了沿与箭头C相反的方向的磁通。这样，可饱和部分310和311首先达到饱和，之后，由于在定子301中形成的磁极与在转子302中形成的磁极之间的相互作用，转子302在箭头B所示的方向上旋转180度，然后稳定地停止。之后，如上所述地向线圈309施加极性互不相同的信号(交变信号)，使得重复地进行上述操作，转子302便以180度的增量在箭头B所示的方向上持续地旋转。转子302通过将磁体和转子柄(rotor stem)彼此固定地相连而形成，其中转子柄由整体式地模制齿轮和轴形成，转子302可通过齿轮来传递旋转动力。虽然转子柄有时通过以压配等方法将金属制件和磁体集成到一起来形成，然而为了节省成本的目的，通常也对磁体进行嵌入成型，从而由塑料来构造转子柄。图10显示了由用塑料对磁体进行嵌入成型而形成的转子结构，其中图10A是侧视图，而图10B是底视图。转子302由双极各向异性的转子磁体302a和转子柄302b构成，其中转子柄302b由用塑料整体式地模制用来固定磁体302a的固定部分、小齿轮和轴的两端来形成。转子磁体302a通过嵌入成型固定地连接到转子柄302b上。转子磁体的上表面、下表面和外周侧面固定地连接到塑料上。对于外周侧面而言，一部分转子柄形成为带状，而转子磁体和转子柄在四个点处固定地连接到一起。这样，转子磁体的步进式运动便可传递给转子柄，从而可以使转子柄旋转(参见JP 10-68784A(图9))。顺便提及，取决于使用目的，用于电子时计的步进电机有时变得比大致圆柱形的步进电机更加有利，这是因为用于电子时计的步进电机能够制成为较薄，具有很大的设计自由度，等等。例如，在用于光学部件如照相机所用的透镜的驱动装置中，非常需要实现小型化和减薄，尤其是，对于结合在便携式仪器如蜂窝电话中的透镜驱动装置来说，十分需要实现小型化和减薄。对于上述使用目的而言，使用用于时计的步进电机是一种非常有效的手段。然而在许多情况下，在透镜驱动装置中，在用于操作件的导向方面，滑动部分的间隙非常小，以便能够更精密地线性式驱动透镜，并且这一间隙小于时计的通用机构的间隙。另外，还有许多透镜驱动装置设有促动机构，用于使滑动部分的间隙移动到一侧，以便增强运动的可重复性。因此，摩擦负载非常大，使得通常需要有比时计的传统步进电机更大的输出。用于增大输出的手段包括减小转子磁体和定子之间的间隙，增大转子直径，等等。然而，当如图10所示地在转子磁体的侧面上模制塑料时，转子磁体和定子之间的间隙因其材料厚度的大小而实质上增大，因此就无法得到足够的输出。为了避免上述问题，由塑料形成的转子柄和转子磁体仅在穿透过转子磁体中心的圆形孔的表面上固定地连接在一起，转子磁体被扩大了从转子磁体侧面除去的塑料的量。这样就可采用两项对策，即减小转子磁体和定子之间的间隙以及增大转子直径，从而提高步进电机的扭矩。然而，虽然扭矩增大，有时还是会出现下述失效。具体地说，转子磁体和转子柄之间的界面位于靠近孔中心的部分处，其半径较小，另外，在中心处的通孔是圆孔，该界面完全平行于旋转方向。因此，无法充分地保证它们之间的粘附程度，转子磁体和转子柄在转子磁体的步进式运动期间有时会在界面上彼此分离，从而造成松脱。扭矩增大得越多，转子磁体的惯性力增加得也越多，因此转子磁体和转子柄很容易松脱。当转子磁体和转子柄松脱时，转子磁体的旋转无法准确地传递给转子柄，在透镜驱动装置等中，存在着透镜的直行运动的可重复性变得很低的可能性。而且，四个带状部分部分地存在于转子磁体的外周侧面上，另外还存在于最外圆周上。因此，取决于模制的精度，在转子的惯性力上易于出现偏差，这对步进电机的性能产生了受到影响的偏差。
技术实现思路
为了解决上述问题，根据本专利技术的步进电机涉及到这样一种步进电机，其包括转子，其包括已磁化的转子磁体和动力传递部分，并且可围绕着旋转轴线旋转；以及由线圈和轭架形成的定子，其中线圈用于通过向其施加电能而产生磁场，轭架构成了磁场的磁路，其中转子磁体通过设于转子磁体中的连接孔来向动力传递部分传递动力，该连接孔具有在垂直于旋转轴线的平面上看去为止转的形状，使得从旋转轴线到外周点的距离不是恒定的。另外，根据本专利技术的步进电机涉及到这样一种步进电机，其包括转子，其包括已磁化的转子磁体和动力传递部分，并且可围绕着旋转轴线旋转；以及由线圈和轭架形成的定子，其中线圈用于通过向其施加电能而产生磁场，轭架构成了磁场的磁路，其中转子磁体通过设于转子磁体中的多个连接孔来向动力传递部分传递动力，其中至少一个连接孔设置在旋转轴线以外的位置处。在如上所述的本专利技术中，不必在转子磁体的外周侧面上形成树脂以便向动力传递部分传递动力。因此，通过被这样取消的树脂的量而扩大了转子磁体，并且可以尽可能地减小轭架和转子磁体之间的空间。因此，不必改变步进电机的大小便可实现具有较高扭矩的步进电机。另外，可以防止输出高扭矩的转子磁体和动力传递部分松脱，并且可在它们之间准确地传递动力。另外，不必在转子磁体的外周上部分地形成树脂，因此，会显著影响转子惯性力的转子磁体外周的尺寸精度比在采用局部树脂模制的情况下的尺寸精度更高，可以减小转子惯性力的偏差，因而减小步进电机的特性的偏差。在本专利技术的一个优选方面中，步进电机连接在基板的一个表面上，并且包括具有沿基板布置的线圈的线圈组件，轭架的磁路中的除与线圈组件相连的端部以外的部分设置成不与线圈组件重叠，转子布置在轭架的转子通过孔中。在本专利技术的这一方面中，该步进电机形成为扁平型，因此可以形成较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种步进电机，包括：转子，其包括已磁化的转子磁体和动力传递部分，并且可围绕着旋转轴线旋转；和由线圈和轭架形成的定子，其中所述线圈用于通过向其施加电能而产生磁场，所述轭架构成了磁场的磁路，其中，所述转子磁体通过设于所述转子磁体中的连接孔来向所述动力传递部分传递动力，所述连接孔具有在垂直于旋转轴线的平面上看去为止转的形状，使得从旋转轴线到外周点的距离不是恒定的。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川春彦，本村京志，里舘贵之，长谷川贵则，
申请(专利权)人：精工电子有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[]