專利名稱：步進電動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于照相機的透鏡驅動、傳媒相關設備的拾取頭透鏡的驅動等的PM(永磁鐵)型步進電動機。
背景技術：
以往，作為該領域的技術，具有日本專利特開2003-009497號公報。該公報中記載的步進電動機包括在軸(旋轉軸)的外周交替磁化為N極及S極的轉子；配置成在軸的軸線方向上夾著轉子的一對磁極單元(定子)。該磁極單元由在軸的軸線方向上相對于磁鐵并設的線圈和收容該線圈的磁軛構成。通過這樣的配置關系能實現(xiàn)適合于需要規(guī)定轉矩的照相機的透鏡驅動等小直徑的步進電動機。
專利文獻1日本專利特開2003-009497號公報上述現(xiàn)有的步進電動機中，轉子和磁極單元封入框體內，框體的兩端蓋上蓋子。但是，一對定子將轉子在軸線方向上夾住的電動機，盡管在小型化方面具有能減小直徑的優(yōu)點，但為了使相同直徑的電動機提高輸出，存在必須將電動機的外形在軸線方向上延長的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種能進一步小型化的步進電動機。
本發(fā)明的步進電動機，在框體內配置有固定在旋轉軸上且N極和S極交替磁化形成的轉子，和在旋轉軸的軸線方向上與轉子并設的線圈被收容在磁軛內而形成的一對定子，其特征在于，一對定子以在軸線方向上夾住轉子的形式相對配置，框體的軸線方向上的兩端開放，磁軛從框體的開放端部露出。
該步進電動機以一對定子在軸線方向上夾住轉子的形式構成，具有能減小框體直徑的優(yōu)點。而且，該電動機具有其框體兩端開放、磁軛從框體的開放端部露出的結構，故能將框體內部空間沿軸線方向擴大。因此，即使是相同尺寸的電動機，也能使框體內部的線圈和轉子在軸線方向上大型化，因而能在維持原有尺寸的情況下提高輸出。采用這樣的兩端開放型的框體，對于用于照相機的透鏡驅動、傳媒相關設備的拾取頭透鏡的驅動等小型的PM(永磁鐵)型步進電動機的進一步小型化是極其有效的。
另外，在由非磁性體構成的框體的兩端部設有缺口部，磁軛配置在框體內并且磁軛的一部分從缺口部露出，從缺口部實施焊接以將磁軛固定在框體上為佳。通過采用兩端開放型的框體，只要在框體的兩端部設置缺口這樣簡單的工序就可簡單地確?？蝮w與磁軛的焊接部位。通過該缺口部，可一邊確認框體與磁軛的位置關系一邊進行焊接，可提高組裝的可靠性和作業(yè)性。這樣的焊接通過使框體的兩端開放成為可能。
線圈由空心線圈構成，在空心線圈的空心部內配置的筒狀卷筒的一端或兩端最好不設置凸緣部。通過從卷筒至少消除一方的凸緣部，可將線圈向軸線方向擴張。這意味著可使線圈大型化，由此，能在維持小型電動機尺寸的情況下提高輸出。
另外，線圈被內側磁軛和外側磁軛包圍，旋轉軸被軸承保持，旋轉軸所貫通的設于軸承的套筒最好朝軸線方向延伸并與內側磁軛及外側磁軛壓接。即，將一體地設于軸承的套筒固定在內側磁軛及外側磁軛上，因而在框體的兩端不需要用于固定軸承的蓋部，可將框體內部空間沿軸線方向擴大。而且，因為具有了與內側磁軛及外側磁軛壓接的套筒，所以通過軸承也能使內側磁軛與外側磁軛可靠地連接。
采用本發(fā)明能進一步小型化。


圖1是表示本發(fā)明的步進電動機的一實施形態(tài)的分解立體圖。
圖2是表示圖1的步進電動機組裝結束后的狀態(tài)的立體圖。
圖3是表示步進電動機的縱向剖視圖。
圖4是表示對步進電動機實施焊接之前的狀態(tài)的立體圖。
圖5是表示設于框體缺口部的主要部分的放大剖視圖。
圖6是表示凸緣部的主視圖。
圖7是表示框體與凸緣部的連接狀態(tài)的剖視圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的步進電動機的最佳實施形態(tài)進行詳細說明。
如圖1～圖3所示，小型步進電動機1為圓筒狀，其外徑約為4mm、全長約為8mm，實現(xiàn)了小型化，用于照相機的透鏡驅動、傳媒相關設備的拾取頭透鏡的驅動等。該步進電動機1具有由在旋轉軸3的外周上沿圓周方向等間隔交替磁化為N極和S極的永磁鐵構成的轉子5，在旋轉軸3的軸線L方向上，一對定子7A、7B配置在轉子5的前后。在轉子5的一端面與前側的定子7A之間以及后側的轉子5的另一端面與定子7B之間配置有安裝在旋轉軸3上的墊圈4a、4b。
前側定子7A由線圈9A、收容線圈9A的磁軛11A構成磁路。磁軛11A由鐵制的外側磁軛13A及內側磁軛15A構成，外側磁軛13A與內側磁軛15A通過用于將旋轉軸3可旋轉地支承的軸承31的套筒31a與而磁路連接。外側磁軛13A具有從圓板狀的基座部14A的邊緣部沿軸線方向延伸構成梳齒狀的4根磁極齒17A，內側磁軛15A具有從圓板狀的基座部16A的邊緣部沿軸線方向延伸構成梳齒狀的4根磁極齒19A。
磁軛11A接近磁軛11A配置，外側磁軛13A的基座部14A及內側磁軛15A的基座部16A分別處于與軸線L方向上的線圈9A的外側及內側平行，磁極齒17A與磁極齒19A以圍住轉子5的形態(tài)而在大致同一圓周上交替配置。在如此構成的電動機1中，在軸線L方向上線圈9A與轉子5并設，因而可減小步進電動機1的外徑。
而且，端子單元21A配置在定子7A的外方，從線圈9A伸出的繞線9a與從端子單元21A的樹脂制塊狀部22A突出的端子23A連接。該線圈9A為空心線圈，并由與端子單元21A的塊狀部22A一體形成的樹脂制的卷筒20A保持。電流從外部電源通過端子單元21A的端子23A供給線圈9A。
接著，定子7B的結構與定子7A相同，故對定子7B作簡單的說明。后側的定子7B由線圈9B、收容線圈9B的磁軛11B構成磁路。磁軛11B由鐵制的外側磁軛13B及內側磁軛15B構成，外側磁軛13B與內側磁軛15B通過軸承33的套筒33a而與磁路連接。外側磁軛13B及內側磁軛15B具有從圓板狀的基座部14B及基座部16B的邊緣部沿軸線L方向延伸構成梳齒狀的4根磁極齒17B及4根磁極齒19B。
而且，端子單元21B配置在定子7B的外方，從線圈9B伸出的繞線9b與從端子單元21B的樹脂制塊狀部22B突出的端子23B連接。該線圈9B為空心線圈，并由與端子單元21B的塊狀部22B一體形成的樹脂制的卷筒20B保持。
如此構成的前后一對定子7A、7B中，磁極齒17A、19A、17B、19B配置成與轉子5的外周面相對，定子7A的磁極齒17與定子7B的磁極齒17B在軸線L方向上不一致，錯開規(guī)定角度。定子7A的磁極齒19A與定子7B的磁極齒19B也錯開規(guī)定角度。依次切換通過端子單元21A、21B流向線圈9A、9B的電流方向，能使轉子5步進狀旋轉，旋轉軸3也隨之步進地旋轉。
而且，步進電動機1具有一對定子7A、7B及收容轉子5的非磁性框體25。該框體25由不銹鋼材料形成為截面C字形，具有在軸線L方向上延伸的開口部25c。在框體25上形成開口部25c的理由是為了使端子單元21A、21B的塊狀部22A、22B朝外部露出；為了在組裝步進電動機1時容易將端子單元21A、21B從框體25的開放端部25a、25b沿軸線L方向插入；為了使端子單元21A、21B在圓周方向上定位。
而且，將框體25形成為截面C字形的結果，框體25在軸線L方向上的兩端開放，外側磁軛13A、13B的基座部14A、14B從框體25的開放端部25a、25b露出。通過采用這樣的兩端開放型的框體25，可將框體25的內部空間沿軸線L方向擴大。因此，即使是相同尺寸的電動機，也能使框體25內部的線圈9A、9B和轉子5在軸線L方向上大型化，故在維持原有尺寸的情況下提高輸出。這對于用于照相機的透鏡驅動、傳媒相關設備的拾取頭透鏡的驅動等的PM(永磁鐵)型步進電動機的進一步的小型化極其有效。
而且，如圖1、圖4及圖5所示，在由非磁性體構成的框體25的各端部設置2個コ字形的缺口部S，各缺口部S在框體25上形成為外側磁軛13A、13B的磁極齒17A、17B的一部分露出。通過采用這樣的缺口部S，能一邊確認磁極齒17A、17B一邊從缺口部S實施焊接Y(參照圖2)，能容易地使框體25與外側磁軛13A、13B的磁極齒17A、17B結合(參照圖2)。因此，可提高步進電動機1組裝的可靠性和作業(yè)性。
作為進一步提高步進電動機1的輸出的努力，如圖1及圖5所示，線圈9A由空心線圈構成，筒狀的卷筒20A插入空心線圈9A的空心部9c內，僅在卷筒20A的一端設置凸緣部20a。即，除去了原本應該2個凸緣部中的一個。其結果，可將線圈9A沿軸線L方向擴展，使線圈9A大型化，由此，在維持小型電動機尺寸的同時提高輸出。
為了實現(xiàn)線圈9A進一步的擴展，也可將單側的凸緣部20a除去，但凸緣部20a在端子單元21A上也是塊狀部22A與卷筒20A的連接部分，出于組裝作業(yè)性，卷筒20A最好與端子單元21A一體化。另外，在線圈9A與外側磁軛13A的基座部14A之間配置極薄的絕緣薄膜F，線圈9A與卷筒20A通過粘結劑固定。
對于線圈9B，也與線圈9A相同，卷筒20B插入空心線圈9B的空心部9d內，僅在卷筒20B的一端設置凸緣部20b。
而且，如圖1及圖3所示，旋轉軸3由軸承31的圓盤狀本體部31b旋轉自如地保持。在該軸承31上設有從本體部31b沿軸線L方向延伸的套筒31a，套筒31a壓接在外側磁軛13A的基座部14A的端部及內側磁軛15A的基座部16A的端部上，外側磁軛13A和內側磁軛15A通過套筒31a連接。軸承31由焊接或鉚接等手段固定在磁軛15A上。該軸承31需要兼有滑動性，故利用在純鐵表面實施潤滑性優(yōu)良的電鍍的結構。通過采用這樣的軸承31，在框體25的兩端不需要固定軸承用的蓋部，能容易地將框體25的內部空間沿軸線L方向擴展。
對于定子7B側的軸承33，也與定子7A側的軸承31相同，故省略詳細的說明。
以上對本發(fā)明的最佳實施形態(tài)進行了說明，但本發(fā)明并不局限于上述實施形態(tài)。如圖6及圖7所示，有時可根據(jù)需要而在步進電動機1上設置凸緣部40。該場合，在框體25的軸線L方向上的前端設置突片41，各突片41沿軸線L方向突出，且插入設于凸緣部40的插入孔40a內。通過實施突片41的前端打開那樣的鉚接，凸緣部40牢固地固定在框體25上。突片41也可焊接固定在凸緣部40上。
權利要求
1.一種步進電動機，在框體內配置有固定在旋轉軸上且N極和S極交替磁化形成的轉子、在所述旋轉軸的軸線方向上與所述轉子并設的線圈被收容在磁軛內而形成的一對定子，其特征在于，一對所述定子以在所述軸線方向上夾住所述轉子的形式相對配置，所述框體的軸線方向上的兩端開放，所述磁軛從所述框體的開放端部露出。
2.如權利要求1所述的步進電動機，其特征在于，在由非磁性體構成的所述框體的兩端部設有缺口部，所述磁軛配置在所述框體內并且所述磁軛的一部分從所述缺口部露出，從所述缺口部實施焊接以將所述磁軛固定在所述框體上。
3.如權利要求1所述的步進電動機，其特征在于，所述線圈由空心線圈構成，在所述空心線圈的空心部內配置的筒狀卷筒的一端或兩端不設置凸緣部。
4.如權利要求1所述的步進電動機，其特征在于，所述線圈被內側磁軛和外側磁軛包圍，所述旋轉軸被軸承保持，設于所述旋轉軸貫通的所述軸承上的套筒朝所述軸線方向延伸并與所述內側磁軛及所述外側磁軛壓接。
全文摘要
本發(fā)明的步進電動機(1)以一對定子(7A，7B)在軸線L方向上夾住轉子(5)的形式構成，具有能減小框體(25)直徑的優(yōu)點。而且，該電動機(1)具有框體(25)的兩端開放、磁軛(11A，11B)從框體(25)的開放端部露出的結構，故能將框體(25)的內部空間沿軸線(L)方向擴大。因此，即使是相同尺寸的電動機，也能使框體(25)內部的線圈(9A，9B)和轉子(5)在軸線(L)方向上大型化，因而能在維持原有尺寸的情況下提高輸出。采用這樣的兩端開放型的框體(25)，對于用于照相機的透鏡驅動、傳媒相關設備的拾取頭透鏡的驅動等的小型的PM型步進電動機的進一步小型化是極其有效的。
文檔編號H02K37/12GK1801585SQ20061000252
公開日2006年7月12日 申請日期2006年1月6日 優(yōu)先權日2005年1月6日
發(fā)明者笠原貴 申請人:日本電產科寶株式會社