混合型步进电动机制造技术

一种混合型步进电动机，在安装多层式转子时能减少转子铁心的数量，提高组装效率，提高电动机特性。包括：以转子轴(1)为中心进行设置，在外周面上形成有第一转子极齿(4a)的第一转子铁心(4)；与转子轴(1)同芯状地设置在第一转子极齿(4a)附近的第一转子磁体(6)；以及隔着磁性体(7)分别层叠在第一转子铁心(4)的轴向两侧、以转子轴(1)为中心进行设置、在外周面上分别形成有第二转子极齿(5a)的第二转子铁心(5)，第一转子铁心(4)的轴向层叠厚度比第二转子铁心(5)厚，在轴向上同时形成多处磁路，在该多处磁路中，第一转子磁体(6)的磁通从第一转子极齿(4a)经由相对的定子极齿(8a)，并经由轴向两侧的第二转子铁心(5)的第二转子极齿(5a)、磁性体(7)而返回第一转子磁体(6)。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及例如在复印机、打印机、监视摄像机、ATM(现金自动存取款机)等中使用的混合型步进电动机。
技术介绍
混合型步进电动机的结构如下将齿形的铁心进行层叠而构成转子铁心51、52(参照图5)，将转子铁心51和52彼此错开半个齿距地夹着圆筒状的转子磁体53安装在转子轴54上以作为转子。转子磁体53在与轴向平行的方向上被磁化成N / S极。在转子铁心51、52的外周形成有转子极齿，以与所相对的定子铁心55的定子极齿55a相对(参照图5)。在定子铁心55的定子极齿55a上卷绕有未图示的线圈。 在图5中,转子铁心51被磁化成N极,转子铁心52被磁化成S极。此时,形成以下的磁路由转子磁体53的N极产生的磁通从转子极齿51a穿过相对的定子铁心55，并经由转子铁心52的转子极齿52a进入转子铁心52，然后返回转子磁体53的S极。通过对卷绕在定子铁心55的定子极齿55a上的线圈进行通电，在转子上产生转矩而进行旋转(参照专利文献I)。在图5所示的转子结构中，存在极限而无法将转子磁体53的截面积设置成大于转子铁心51、52的外径。因此，使用剩余磁通密度Br较高的高价的转子磁体，或制作多层式的转子来提高电动机特性。图6中，在转子轴54上，将转子56隔着非磁性的圆筒隔板57在轴向上设置二层，该转子56通过将转子铁心51、52以形成于其外周的转子极齿51a、52a彼此错开半个齿距的状态夹着转子磁体53进行层叠而形成。圆筒隔板57用于防止转子56相互发生磁短路。此外，增加与转子56相对的定子铁心55的层叠厚度来确保磁通路径，以获得旋转力。此外，还提出有将转子之间相接近的转子铁心的极性设为相同极性、以省略圆筒隔板来配置多层转子的混合型旋转电机(参照专利文献I)。专利文献I :日本专利特开2008 — 278586号公报上述混合型步进电动机中，由于转子采用由转子铁心51、52夹着转子磁体53的结构，因此，在将转子做成多层结构的情况下存在以下问题。(I)为了防止转子铁心之间的磁短路，需要非磁性的圆筒隔板，该圆筒隔板是对磁路不作贡献的部分，因此，成为无法配置转子铁心的无用的空间。(2)此外，即使将转子在省略了图6所示的圆筒隔板的情况下配置成多层，由于转子将转子铁心以转子轴为中心层叠在转子磁体的两侧，并设置多个这样的转子，因此，若组装工具的精度较差，则各转子铁心的极齿的位置精度变差，对电动机特性有不良影响。(3)此外，在将转子轴54压入转子铁心51、52及转子磁体53时，在转子铁心及转子磁体的内径之间产生偏差，转子轴的压入力的不均衡变大，在与转子轴的嵌合(组装精度)方面存在问题。(4)对于转子轴54需要使用非磁性体的不锈钢类材料，因此，无法使用更为廉价的材料、例如作为强磁性体的碳素钢等材料作为转子轴54。(5)由于从转子与定子之间的气隙到转子磁体53的外周侧和内周侧的距离不相等，因此，穿过转子铁心51、52的磁通容易集中于转子磁体53的附近，使得穿过转子极齿51a、52a的磁平衡变差，振动较大，而且漏磁通增多，因而导致电动机特性下降。
技术实现思路
本专利技术为解决这些技术问题而作，其目的在于提供一种混合型步进电动机，在安装多层式转子时能减少转子铁心的数量，提高组装效率，减少漏磁通，提高电动机特性。本专利技术的特征在于为了解决上述技术问题而包括以下的结构。一种混合型步进电动机包括转子，该转子安装在转子轴上，并将转子磁体设置在外周面上形成有转子极齿的转子铁心中；以及定子，该定子在上述转子极齿与相对配置且卷绕有线圈的定子铁心的定子极齿之间形成磁路，通过对上述线圈通电，利用上述转子极 齿与相对的上述定子极齿之间所产生的旋转力来进行旋转，其特征在于，包括第一转子铁心，该第一转子铁心以上述转子轴为中心进行设置，并在外周面上形成有第一转子极齿；第一转子磁体，该第一转子磁体与上述转子轴同芯状地设置在上述转子极齿附近并呈环状；以及第二转子铁心，该第二转子铁心隔着磁性体分别层叠在上述转子铁心的轴向两侧，并以上述转子轴为中心进行组装，在外周面上分别形成有第二转子极齿，上述第一转子铁心的轴向层叠厚度形成得比上述第二转子铁心厚，在轴向上同时形成多处磁路，在该多处磁路中，上述第一转子磁体的磁通从上述第一转子极齿经由上述定子极齿，并经由轴向两侧的上述第二转子极齿、上述磁性体而返回上述第一转子磁体。根据上述结构，第一转子铁心的轴向层叠厚度形成得比上述第二转子铁心厚，在第一转子铁心的转子极齿附近，与转子轴同芯状地设有环状的第一转子磁体，能在铁心截面积较大的第一转子铁心的内部一侧形成多个磁路，因此，通过将上述第一转子铁心加厚，能减少层叠的铁心数量。例如，在磁路为二层时，转子铁心为三个，在磁路为三层时，只要四个转子铁心即可。由此，能减少安装于转子轴的铁心数量，能容易取得各转子极齿的位置精度，减小对电动机特性的影响。此外，在轴向上，在转子铁心之间不需要非磁性的隔板就能配置转子铁心，能增加磁通量，提高电动机特性。此外，不必在轴向上将转子磁体夹入转子铁心之间，在该轴向空间内也能配置磁性体(转子铁心)，因此能提高电动机特性。此外，在将转子轴压入转子铁心内时，需压入的铁心数量较少，因此，转子轴的压入力的不均衡也减小，能提供可靠性高的电动机。此外，本专利技术中，优选将上述转子磁体以在周向上为相同的极性的方式磁化成外周面和内周面分别为N极或S极，上述转子磁体也可以是环状。由此，转子铁心与定子铁心之间的有效截面积较大，形成能充分确保在径向上进行环绕的磁通路径的磁路。此外，本专利技术中，优选上述各磁性体的外径形成为在径向上被磁化的上述转子磁体的径向厚度的一半以下。由此，能防止由转子磁体所产生的磁通因磁短路而产生漏磁通。此外，在本专利技术中，也可以将在上述第二转子铁心的第二转子极齿附近与上述转子轴同芯状地设置的环状的第二转子磁体分别设置成径向上的磁极与上述第一转子磁体的磁极相反。由此，能使由第一转子磁体和第二转子磁体所产生的磁通在第一转子铁心、定子铁心、磁性体、第二转子铁心中形成的多个磁路中增加磁通量来提高电动机特性。上述第一转子铁心中，上层侧第一转子铁心和下层侧第一转子铁心隔着磁性体进行层叠，在上层侧第一转子极齿的附近设有上层侧第一转子磁体，该上层侧第一转子磁体与上述转子轴同芯状地进行设置且在径向上被磁化，在下层侧第一转子极齿的附近设有下层侧第一转子磁体，该下层侧第一转子磁体与上述转子轴同芯状地进行设置且在径向上被磁化成极性与上述上层侧第一转子磁体的极性相反，还可以形成以下磁路经由上述上层侧第一转子磁体、与上层侧第一转子极齿相对的定子极齿、下层侧第一转子极齿、磁性体而返回上层侧第一转子磁体。根据上述结构，不仅在上层侧第一转子磁体与第二转子铁心之间、下层侧第一转 子磁体与第二转子铁心之间，而且在上层侧第一转子磁体与下层侧第一转子磁体之间也分别形成有磁路，能以较少的转子铁心提高电动机特性。优选上述转子轴使用磁性体。由此，转子轴也能用作磁通路径，能使更多的磁通穿过，进而能使用廉价的磁性体制作转子轴，能降低制造成本。如果使用上述的混合型步进电动机，在安装多层式转子时能减少转子铁心的数量，提闻组装效率，减少漏磁通，提闻电动机特性。附图说明图I是混合型步进电动机的剖视说明图。图2是另一例所涉及的混合型步进电动机的剖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合型步进电动机，包括：转子，该转子安装在转子轴上，并将转子磁体设置在外周面上形成有转子极齿的转子铁心中；以及定子，该定子在所述转子极齿与相对配置且卷绕有线圈的定子铁心的定子极齿之间形成磁路，通过对所述线圈通电，利用所述转子极齿与相对的所述定子极齿之间所产生的旋转力来进行旋转，其特征在于，包括：第一转子铁心，该第一转子铁心以所述转子轴为中心进行设置，并在外周面上形成有第一转子极齿；第一转子磁体，该第一转子磁体与所述转子轴同芯状地设置在所述第一转子极齿的附近；以及第二转子铁心，该第二转子铁心隔着磁性体分别层叠在所述第一转子铁心的轴向两侧，并以所述转子轴为中心进行设置，在外周面上分别形成有第二转子极齿，所述第一转子铁心的轴向层叠厚度形成得比所述第二转子铁心的轴向层叠厚度厚，在轴向上同时形成多处磁路，在该多处磁路中，所述第一转子磁体的磁通从所述第一转子极齿经由所述定子极齿，并经由轴向两侧的所述第二转子极齿、所述磁性体而返回所述第一转子磁体。

【技术特征摘要】
2011.07.29 JP 2011-1674991.一种混合型步进电动机，包括转子，该转子安装在转子轴上，并将转子磁体设置在外周面上形成有转子极齿的转子铁心中；以及定子，该定子在所述转子极齿与相对配置且卷绕有线圈的定子铁心的定子极齿之间形成磁路，通过对所述线圈通电，利用所述转子极齿与相对的所述定子极齿之间所产生的旋转力来进行旋转，其特征在于，包括 第一转子铁心，该第一转子铁心以所述转子轴为中心进行设置，并在外周面上形成有第一转子极齿； 第一转子磁体，该第一转子磁体与所述转子轴同芯状地设置在所述第一转子极齿的附近；以及 第二转子铁心，该第二转子铁心隔着磁性体分别层叠在所述第一转子铁心的轴向两侦牝并以所述转子轴为中心进行设置，在外周面上分别形成有第二转子极齿， 所述第一转子铁心的轴向层叠厚度形成得比所述第二转子铁心的轴向层叠厚度厚，在轴向上同时形成多处磁路，在该多处磁路中，所述第一转子磁体的磁通从所述第一转子极齿经由所述定子极齿，并经由轴向两侧的所述第二转子极齿、所述磁性体而返回所述第一转子磁体。2.如权利要求I所述的混合型步进电动机，其特征在于， 将所述转子磁体以在周向上为相同极性的方式磁化成外周面和内周面...

【专利技术属性】
技术研发人员：林千寻，王东辉，佐藤英信，
申请(专利权)人：信浓绢糸株式会社，
类型：发明
国别省市：