专利名称：电动机及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种其结构为定子铁芯沿电动机外壳的筒状侧壁插入的电动机及其制造方法。更详细地，本发明涉及一种在于电动机外壳内固定定子铁芯的技术和绕组与接线柱部连接的结构。
背景技术：
在各种电动机中，如图9所示的步进电动机1’大致由转子2、与该转子2对向而置的定子3、将该转子2和定子3配置在内侧的电动机外壳4构成。电动机外壳4是具有在中心竖立支轴41的圆形底面42和从该底面42的周围竖起的圆筒状侧壁43的金属制的杯状构件。在该电动机外壳4中，在插入配置了转子2和定子3的上方，配置有使转子2的转轴21的旋转减速的减速齿轮组7。
定子3由第1定子铁芯组31和第2定子铁芯组32上下二层重叠地构成。在此示出的例子中，由于将极齿形成于电动机外壳4的底面42上，并将该处用作第1外定子铁芯，因此，位于下层侧的第1定子铁芯组31由第1线圈骨架33、和将第1线圈骨架33夹在与电动机外壳4的底面之间的第1内定子铁芯34构成。与此相对，第2定子铁芯组32由在第1内定子铁芯34上重叠的第2内定子铁芯35、第2线圈骨架36、将第2线圈骨架36夹在与第2内定子铁芯35之间的第2外定子铁芯37构成。
在组装这样结构的步进电动机1’时，沿电动机外壳4的圆筒状侧壁43将第1定子铁芯组31和第2定子铁芯组32顺序插入。此外，在组装步进电动机1’后的状态下将电动机外壳4自身用作磁路。因此，电动机外壳4的圆筒状侧壁43的内径，成为比第1定子铁芯组31和第2定子铁芯组32的外径稍大的尺寸。
在电动机中，为了能使旋转磁场作用于转子，使转子旋转，具有用于产生上述旋转磁场的绕组。在该绕组上，需要从外部供电，为此，就必须具有嵌入外部接线柱的接线柱部。
另一方面，根据电动机的小型化和成本低廉化的要求，上述接线柱部也必须谋求小型化和成本的低廉化。
在此，对现有实施的电动机的具体例子进行说明。在图12中，在有底圆筒形的电动机外壳10内，将由铁芯12和骨架16及绕组24构成的一组定子、由铁芯18和骨架22及绕组26构成的另一组定子在轴向上重叠地嵌入后固定。各铁芯12，铁芯18的内周侧弯曲成直角，在圆周上等间隔地具有多个极齿14，极齿20。极齿14，极齿20形成同径的圆筒。骨架16，骨架22分别嵌在上述极齿14，极齿20的外周侧，在各骨架16，骨架22上缠着绕组24和绕组26。
在形成圆筒的上述极齿14，极齿20的内周侧配置着以电动机轴50为中心自由旋转的转子，该转子具有转子芯材48和转子磁铁52。上述电动机轴50由形成在电动机外壳10的底部中心上的受孔和盖在电动机外壳10的开放端上的端板46的受部支撑。在电动机轴50的外周自由旋转地嵌入转子芯材48，在转子芯材48的外周一体地嵌着转子磁铁52。转子磁铁52在圆周上按一定间隔被磁化成N极和S极。转子磁铁52的外周面与上述极齿14，极齿20的内周面对置，之间留有适当的间隙。
该电动机是步进电动机的例子，利用转换供给绕组24，绕组26的电源的极性，上述极齿14，极齿20的极性改变，与此同时，转子磁铁52利用磁吸引拒斥力在圆周上被赋能，包括转子磁铁52的转子被旋转驱动。
上述骨架16，骨架22各自在外周部具有端子部94，在这些端子部94上按打进后的形状一体地设置金属销82。各金属销82的一部分向着电动机的半径方向外侧突出。在各金属销82的上述突出部分上缠着绕组24，绕组26的线圈头或线圈尾的端部。上述电动机外壳10的外周侧的一部分中与上述金属销82对应的部分被切除，在该切除部分上设置接线柱部90。接线柱部90将柔性电路基板80和接线柱本体86及端子构件88作为主体。接线柱本体86是具有接纳外部接线柱的孔的有底构件，是底部向上的形状，且在侧面与上述金属销82的尖端面之间留有适当的间隙，固定在电动机外壳10上。
上述端子构件88贯通接线柱本体86的底部并固定。上述柔性电路基板80沿接线柱本体86的底部外侧和接线柱本体86的侧部外侧配置的同时，折回到上述金属销82的位置上。柔性电路基板80的一个端部由端子构件88的一个端部贯通，柔性电路基板80的规定的电路图形与端子构件88由焊锡等进行电气性地连接。柔性电路基板80的另一端部由各金属销82贯通，柔性电路基板80的规定的电路图形与金属销82及绕组24和绕组26的线圈头和线圈尾由焊锡等进行电气性地连接。在接线柱部90上嵌入未图示的外部接线柱，外部接线柱的触点与端子构件88电气性地连接，就能从外部向绕组24和绕组26供电。接线柱部90在电动机外壳10的外侧伸出，因为接线柱部90的上方开放，所以封皮92被嵌在该开放部分。
在电动机外壳10的内部，在铁芯12、铁芯18和包括绕组24、绕组26的定子之上配置地板44，与该地板44留有间隔而固定着上述端板46。在地板44与端板46之间装入减速齿轮组，就能从输出轴62取出转矩。形成在上述转子芯材48上的齿轮54、形成一体的齿轮56和齿轮58、在输出轴62上形成一体的齿轮60构成上述减速齿轮组的一部分。象这样地，该现有例就构成带减速齿轮的电动机。
发明所要解决的问题但是，在图9所示的步进电动机1’中，在向线圈通电而励磁时，第1定子铁芯组31和第2定子铁芯组32振动，并与电动机外壳4的圆筒状侧壁43接触，存在发生异音的问题。然而，当使电动机外壳4的筒状侧壁43与定子铁芯组31、32之间隙再变得狭窄时，定子铁芯组31、32的插入变得困难，另外，当使电动机外壳4的筒状侧壁43与定子铁芯组31、32之间隙变得更宽时，则存在不能将电动机外壳4用作磁路的问题。
象以上说明的现有实施的电动机那样，接线柱部90将柔性电路基板80的一个端部连接到从端子部94突出到半径方向外侧的金属销82上，柔性电路基板80的另一端部连接到固定在接线柱本体86上的端子构件88上，柔性电路基板80介于骨架的端子部94与嵌入外部接线柱的接线柱本体86之间。因此，存在着必须需要柔性电路基板80和金属销82而所谓的零件件数多而成本变高的缺点，同时，也有利用焊锡进行的柔性电路基板80的连接操作变麻烦的缺点。此外，由于折回柔性电路基板80的一个端部连接到金属销82上，因此有柔性电路基板80的电路图形与金属销82的尖端接触的可能性。另外，由于从端子部94突出到半径方向外侧的金属销82和柔性电路基板80在半径方向上重叠，因此，对于电动机本体的直径乃至轴向的尺寸，存在着接线柱部90的突出量大的缺点。因而，若设电动机本体的直径为a，从电动机的中心到接线柱部90的最大突出位置的尺寸为b，电动机本体部分的轴向尺寸为c，能得到a＝20mm、b＝16mm、c＝19mm的电动机。
鉴于以上问题，本发明的课题在于，提出一种电动机及其制造方法，藉由上述电动机及其制造方法，即使不变更电动机外壳的简状侧壁与定于铁芯之间隙，也能可靠地防止励磁时发生异音。
本发明鉴于以上的现有技术，在嵌入外部接线柱的接线柱部分的结构上想办法，其目的是提供一种在削减必要的零件件数的同时，能简化结构和组装操作，使接线柱部的突出量少，增加电动机的装配的自由度的电动机和电动机的制造方法。
发明内容
为了解决上述课题，本发明的电动机系这样一种电动机，上述电动机具有带筒状侧壁的电动机外壳、相对该电动机外壳内沿上述筒状侧壁插入的定子铁芯、配置在该定子铁芯内侧的转子，其特征在于，在上述筒状侧壁上，形成有与上述定子铁芯的外周端面抵接、并能使该定子铁芯向上述电动机外壳内压入固定的多个突起。
在本发明的电动机中，使定子铁芯可相对电动机外壳内沿圆筒状侧壁插入，在筒状侧壁上，与定子铁芯的外周端面抵接地形成可将定子铁芯向电动机外壳内压入固定的多个突起。由此，即使不采用复杂的结构，只要将定子铁芯插入电动机外壳内，就能将定子铁芯向电动机外壳内压入固定，在该状态下，即使向线圈通电进行励磁，由于定子铁芯不会与筒状侧壁接触，故不发生异音。此外，在电动机外壳的筒状侧壁上，只要部分地形成保持定子铁芯用的突起即可，由于不必减小或放大简状侧壁与定子铁芯的尺寸差，故在组装步进电动机时，对沿电动机外壳的筒状侧壁插入定子铁芯没有障碍，并在组装步进电动机后的状态下能将电动机外壳自身用作磁路。
在本发明中，所述突起最好是在上述筒状侧壁的圆周方向形成多个。采用这样构成时，由于能将定子铁芯在圆周方向的多个部位固定，故能可靠地将定子铁芯固定在电动机外壳内。
此外，在本发明中，所述定子铁芯，为了构成在上述电动机外壳的内侧上下压入、固定的2个定子铁芯组而使用多片的场合，作为上述突起，由与先插入的定子铁芯的外周端面抵接的第1突起和与后插入的定子铁芯的外周端面抵接的第2突起构成。并且，最好上述第1突起和上述第2突起形成在电动机轴线方向不重叠的位置上，并在上述先插入的定子铁芯的外周端缘上，形成有在将该定子铁芯插入上述电动机外壳内时避免与上述第2突起干扰的缺口。采用这样的结构时，由于可避免先插入的定子铁芯与第2突起的无用的干扰，故可防止电动机外壳的变形，并能顺利地将多个定子铁芯压入、固定。
在本发明中，上述突起位于上述电动机外壳的插入口侧的部分最好形成圆锥状或曲面状。采用这样的结构时，由于使突起圆滑地登上定子铁芯的外周端面，故能顺利地将定子铁芯压入、固定。
在本发明中，上述突起最好是含有形成粘接剂涂布用孔的突起。当这样构成时，在将定子铁芯向电动机外壳内压入固定后，容易由粘接剂进行增强。
本发明又系一种电动机的制造方法，上述电动机具有带筒状侧壁的电动机外壳、相对该电动机外壳内沿上述圆筒状侧壁插入的定子铁芯、配置在该定子铁芯的内侧的转子，上述定子铁芯为了在上述电动机外壳的内侧构成向上下压入、固定的2个定子铁芯组而使用多片，其特征在于，在所述电动机的制造方法中，对于所述筒状侧壁，在电动机轴线方向不重叠的位置上预先形成第1突起和第2突起，上述第1突起与先插入的定子铁芯的外周端面抵接，并能将该定子铁芯向上述电动机外壳内压入固定，上述第2突起与后插入的定子铁芯的外周端面抵接，并能将该定子铁芯向上述电动机外壳内压入固定，另一方面，在上述先插入的定子铁芯的外周端缘上，形成在将该定子铁芯向上述电动机外壳内插入时可避免与上述第2突起干扰的缺口，在使上述2个定子铁芯组一体化后，沿上述圆筒状侧壁插入该2个定子铁芯组，并将上述定子铁芯向上述电动机外壳内压入、固定。
在本发明中，在上述电动机外壳的上述圆筒状侧壁上形成上述突起时，最好从外周侧对上述筒状侧壁进行冲压加工。当这样构成时，与以往的制造方法比较，只要对筒状突起增加冲压加工既可，并且，若进行冲压加工，就能在任意的位置容易且高效地形成突起。
权利要求8所述的发明的特征在于，是具有缠有用于产生旋转磁场的绕组的骨架和嵌入用于向配置在该骨架近旁的上述绕组供电的外部接线柱的接线柱部的电动机，骨架具有绕组的捆扎部，该捆扎部在轴向上与接线柱部重叠配置。
权利要求9所述的发明的特征在于，在权利要求8所述的发明中，绕组的捆扎部由与骨架整体成形的绝缘体构成，绕组的端部被捆在上述捆扎部上的同时，被焊在上述接线柱部的端子构件上。
权利要求10所述的发明的特征在于，是具有缠有用于产生旋转磁场的绕组的骨架和嵌入用于向配置在该骨架近旁的上述绕组供电的外部接线柱的接线柱部的电动机，骨架在轴向上多个重叠，在骨架的半径方向上邻接配置上述接线柱部，在接线柱部的底侧上从各骨架延设的腕部的前端被弯曲成沿接线柱部的底侧，该弯曲部成为绕组的捆扎部，绕组的捆扎部在轴向上与接线柱部重叠配置。
权利要求11所述的发明的特征在于，在权利要求10所述的发明中，捆扎部用金属形成，接线柱部的端子构件被焊在捆扎部上，绕组与端子构件电气性地连接。
权利要求12所述的发明的特征在于，是具有缠有用于产生旋转磁场的绕组的骨架和嵌入用于向配置在该骨架近旁的上述绕组供电的外部接线柱的接线柱部的电动机的制造方法，使用具有绕组的捆扎部且该捆扎部在轴向上与接线柱部重叠配置的骨架，将绕组的端部捆在上述捆扎部上的同时，焊在接线柱部的端子构件上。
权利要求13所述的发明的特征在于，在权利要求12的发明中，用金属形成绕组的捆扎部，将接线柱部的端子构件焊在上述捆扎部上，电气性地连接绕组和上述端子构件。
图1(a)和(b)是分别表示从应用本发明的步进电动机卸下上部板等后状态的俯视图和纵剖面图。
图2(a)和(b)是分别表示用于图1所示的步进电动机中的定子铁芯的概略分解图和概略剖面图。
图3(a)和(b)是分别表示图2所示的第1和第2内定子铁芯的俯视图和部分放大图。
图4(a)和(b)是分别表示用于图1的步进电动机的电动机外壳的俯视图和将其局部剖切表示的侧视图。
图5是图2所示的第2外定子铁芯的俯视图。
图6(a)、(b)和(c)分别是形成于图4所示的电动机外壳上的第1突起的主视图、其C-C剖面图和D-D剖面图。
图7(a)、(b)和(c)分别是形成于图4所示的电动机外壳上的第2突起的主视图、其A-A剖面图和B-B剖面图。
图8是表示在图4所示的电动机外壳上压入固定定子铁芯后状态的说明图。
图9是以往的步进电动机的纵剖面图。
图10是示出本发明涉及的电动机和电动机的制造方法的实施方式的剖面图。
图11是示出本发明涉及的电动机和电动机的制造方法的另外的实施方式的剖面图。
图12是示出现有的电动机的例子的剖面图。
具体实施例方式
以下，参照
适用本发明的电动机的实施方式。
图1(a)和(b)分别是表示从应用本发明的步进电动机卸下上部板等后的状态的俯视图和将步进电动机的局部剖切表示的纵剖面图。
如图1(a)和(b)所示，本实施方式的步进电动机1大致由转子2、与该转子2对置的定子3、将该转子2和定子3配置在内侧的金属制的电动机外壳4构成。
电动机外壳4将在后面详细说明，是具有其中心竖立支轴41的圆形底面42、和从该底面42的周围竖起的圆筒状侧壁43的金属制的杯状构件。在该电动机外壳4的内部，在转子2和定子3的上方位置，配置有使转子2的转轴21的旋转减速的减速齿轮组7。减速齿轮组7、与转子2和定子3，由配置于电动机外壳4内的树脂制的中间板81被上下地分开。中间板81上方的电动机外壳4的上端开口44，被金属制的上部板82闭塞。利用该上部板82，由电动机外壳4的底面42支承竖立的支轴41的前端。
在支轴41上，嵌合有转子2的简状转轴21，转子2就能以支轴41为中心进行旋转。转轴21是树脂制，与磁铁22形成一体。在转轴21上，在从中间板81的开口81a突出的前端上形成有小齿轮23，该小齿轮23结构上与减速齿轮组7连接。
减速齿轮组7，使小齿轮23的旋转减速并从输出轴751输出，在小齿轮23与输出轴751之间，设有第1减速齿轮71、第2减速齿轮72、第3减速齿轮73、第4减速齿轮74、和第5减速齿轮75。这里，第1减速齿轮71、第2减速齿轮72、第3减速齿轮73、和第4减速齿轮74，呈绕金属制转轴711、721、731、741的轴线可旋转的状态，上述金属制转轴711、721、731、741以竖立的状态支承于中间板81与上部板82之间。此外，第5减速齿轮75，在中间板81与上部板82之间，被固定在从上部板82向上方延伸的输出轴751上。
图2(a)和(b)分别为用于图1所示的步进电动机中的定子的概略分解图和概略剖面图，图3(a)和(b)分别是图2所示的第1和第2内定子铁芯的俯视图和部分放大图。图4(a)和(b)分别是图1的步进电动机中所用的电动机外壳的俯视图和将其局部剖切表示的侧视图。图5是图2所示的第2外定子铁芯的俯视图。图6(a)、(b)和(c)分别是在图4所示的电动机外壳上形成的第1突起的主视图、其C-C剖面图、和D-D剖面图。图7(a)、(b)和(c)分别是在图4所示的电动机外壳上形成的第2突起的主视图、其A-A剖面图、和B-B剖面图。
如图1(b)和图2(a)、(b)所示，定子3由上下2层重叠的第1定子铁芯组31和第2定子铁芯组32构成。
在这2组定子铁芯组31、32中，下层侧的第1定子铁芯组31，由于将极齿38形成在电动机外壳4的底面42上，并将该处用作第1外定子铁芯，故由第1线圈骨架33和将第1线圈骨架33夹在与电动机外壳4的底面之间的第1内定子铁芯34构成。与此相对，第2定子铁芯组32，由在第1内定子铁芯34上重叠的第2内定子铁芯35、第2线圈骨架36、将第2线圈骨架36夹在与第2内定子铁芯35之间的第2外定子铁芯37形成。此外，在第1内定子铁芯34、第2内定子铁芯35和第2外定子铁芯37中，分别形成有多个与转子2相对的极齿38。
第1和第2内定子铁芯34、35，如图3(a)所示，由大致圆环状的本体部分340、350和从该本体部分340、350突出的2根端子部分342、352构成，沿本体部分340、350的中央孔的周缘形成有多个极齿38。
此外，在第1和第2内定子铁芯34、35中，如图3(b)所示，相对本体部分340、350的外周端缘34a、35a，形成有后述的缺口341、351。
对此，如图4(a)、(b)所示，在相对下层侧的第1定子铁芯组31的作为第1外定子铁芯所利用的电动机外壳4的底面42上切起有多个极齿38。
如图5所示，第2外定子铁芯37也作成大致圆形，但与第1和第2内定子铁芯34、35不同，未形成缺口及端子部分。
这样构成的第1定子铁芯组31和第2定子铁芯组32，通过连接第1线圈骨架33和第2线圈骨架36的线圈绕组331、361的端末的连接器39作成一体化，在该状态下插人配置于电动机外壳4中。或，在将第1定子铁芯组31和第2定子铁芯组32插入电动机外壳4后，安装连接器39。在该状态下，电动机外壳4，将其自身用作磁路，因此，电动机外壳4的圆筒状侧壁43的内径，成为比第1定子铁芯组31和第2定子铁芯组32的外径稍大的尺寸。此外，在电动机外壳4中，形成有嵌合连接器39的开口部46。
在电动机外壳4的圆筒状侧壁43中，如图4(a)、(b)所示，在将第1定子铁芯组31和第2定子铁芯组32插入电动机外壳4的状态下，形成有支承第1内定子铁芯34的外周侧下面的挡块63。
此外，在电动机外壳4的圆筒状侧壁43上，在将第1定子铁芯组31和第2定子铁芯组32插入电动机外壳4的状态下，在与第1内定子铁芯34和第2内定子铁芯35的外周端面对峙的位置上，与第1内定于铁芯34和第2内定子铁芯35的外周端面抵接并形成有能将第1内定子铁芯34和第2内定子铁芯35向电动机外壳4内压入、固定的第1突起61。
第1突起61，在将从电动机外壳4的底面42的中心向开口部46的中央位置的线作为基准0°线时，在从该处逆时针旋转60°、180°、300°的3处被等角度间隔地形成，在其正下方位置上，形成有上述挡块63。
这样的第1突起61，如图6(a)、(b)、(c)所示，利用对于圆筒状侧壁43的从外周侧的冲压加工，作为整体被挤出成大致长方形，在该电动机轴线方向的长度尺寸，成为能与第1内定子铁芯34和第2内定子铁芯35双方抵接的尺寸。这里，在第1突起61的电动机轴线方向的上下端部，与其角相当的部分成为圆锥状或曲面，且位于圆周方向的左右的角部也变圆。
此外，在图4(a)、(b)中，在将第1定子铁芯组31和第2定子铁芯组32插入电动机外壳4的状态下，在电动机外壳4的圆筒状侧壁43上，在与第2外定子铁芯37的外周端面对峙的位置上，形成与第2外定子铁芯34的外周端面抵接、并可将第2外定子铁芯37向电动机外壳4内压入固定的第2突起62。
第2突起62，在将从电动机外壳4的底面42的中心向开口部46的中央位置的线作为基准0°线时，在从该处向逆时针旋转45°、135°、225°、315°的4处被形成等角度间隔，第1突起61形成于不在电动机轴线方向重叠的位置上。
这样的第2突起62，如图7(a)、(b)、(c)所示，利用从外周侧对于圆筒状侧壁43的冲压加工，作为整体被挤出成大致长方形，在其电动机轴线方向上的长度尺寸，成为对与第2外定子铁芯37抵接的足够的尺寸。这里，在第2突起62的电动机轴线方向的上下端部，与其相当的部分成为圆锥状或曲面，且位于圆周方向的左右的角部也变圆。
与这样的第2突起62的形成位置相对应，对于图3(a)所示的第1和第2内定子铁芯34、35的外周端面34a、35a、在从基准0°线向逆时针旋转45°、135°、225°、315°的4处，即在第2突起62与电动机轴线方向重叠的位置上，形成有图3(b)中放大表示的缺口341，351。该缺口341、351在圆周方向的宽度尺寸，比第2突起62的圆周方向的宽度尺寸大，且缺口341、351的深度尺寸，比第2突起62的高度方向深。
图8是表示将定子铁芯向图4所示的电动机外壳压入固定后状态的说明图。
在组装本实施方式的步进电动机1时，在将转子2的筒状转轴21嵌入电动机外壳的支轴41上后，将装有线圈绕组331、361的第1定子铁芯组31和第2定子铁芯组32在用连接器39一体化后的状态下，插入配置于电动机外壳4中。此外，也可在将第1定子铁芯组31和第2定子铁芯组32插入电动机外壳4后，安装连接器39。
其结果如图8所示，第1内定子铁芯34的外周侧下面被挡块63支承，且第1内定子铁芯34和第2内定子铁芯35的外周端面突起抵于形成于电动机外壳4的圆筒状侧壁43上的第1突起61。因此，第1内定子铁芯34和第2内定子铁芯35被压入网定于电动机外壳4内。此外，第2外定子铁芯37，突起抵于形成于电动机外壳4的圆筒状侧壁43上的第2突起62。因此，第2外定子铁芯37，被压入固定于电动机外壳4内。
这时，第1突起61和第2突起62，被形成于在电动机轴线方向不重叠的位置上，且在先插入的定子铁芯34、35的外周端缘上，由于形成在将该定子铁芯34、35插入电动机外壳4内时、避免与第2突起62相干扰的缺口341、351，故先插入的定子铁芯34、35与第2突起62互不干扰。
因此，在本实施方式中，即使不采用复杂的结构，也只要将第1内定子铁芯34、第2内定子铁芯35和第2外定子铁芯37插入电动机外壳4中，就能利用突起61、62将这些定子铁芯34、35、37向电动机外壳4内压入固定。在该状态中，即使向线圈通电励磁，由于定子铁芯34、35、37不会接触电动机外壳4的圆筒状侧壁43，故不发生异音。
此外，在电动机外壳4的圆筒状侧壁43上，只要部分地形成保持定子铁芯34、35、37的突起61、62即可，由于对圆筒状侧壁43与定子铁芯34、35、37的尺寸。差无须减小或放大，故在组装步进电动机1时，能无障碍地沿电动机外壳4的圆筒状侧壁43将定子铁芯34、35、37插入，且能在将步进电动机1组装后状态下将电动机外壳4自身用作磁路。
而且，由于突起61、62的位于向电动机外壳4的插入口侧的部分形成圆锥状式曲面状，故定子铁芯34、35、37的外周端面圆滑地突起抵于突起61、62。因此，能将定子铁芯34、35、37顺利地向电动机外壳4内压入固定。
此外，由于突起61、62都在圆筒状侧壁43的圆周方向上多个地形成，故能在圆周方向的多个部位将定子铁芯34、35、37固定。因此，能可靠地将定子铁芯34、35、37固定在电动机外壳4内。
此外，第1突起61和第2突起62，形成于在电动机轴线方向不重叠的形置上，且在先插入的定子铁芯34、35的外周端缘上，形成在将这些定于铁芯34、35向电动机外壳4内插入时避免与第2突起62干扰的缺口341、351。因此，由于可避免先插入的定子铁芯34、35与第2突起62的无用的干扰，故可防止电动机外壳4的变形，井能将多个定子铁芯34、35、37顺利地压入固定。
在上述的实施方式中，是用第1突起61和第2突起62将多个定子铁芯34、35、37向电动机外壳4内固定的结构，而若在第1突起61和第2突起62的至少一方上预先形成粘接剂涂布用孔，则在用第1突起61和第2突起62将多个定子铁芯34、35、37向电动机外壳4内固定后，从该孔涂布粘接剂而可增强定子铁芯向电动机外壳内的固定。
此外，在上述实施方式中，是用第1突起61和第2突起62将多个定子铁芯34、35、37向电动机外壳4内压入固定的结构，而也可以将本发明应用于只使用一组定子铁芯组的电动机。
此外，在上述实施方式中，是将本发明应用于步进电动机的例子，但也可以将本发明应用于其他型式的电动机。
以下，参照附图对本发明涉及的电动机及电动机的制造方法的实施方式进行说明。再者，在与图12中示出的现有例的结构部分相同的结构部分标记相同的符号。
在图10中，在有底圆筒形的电动机外壳10内，将由铁芯12，骨架16，绕组24构成的一组定子、由铁芯18，骨架22，绕组26构成的另一组定子在轴向上重叠嵌入并固定。铁芯12，铁芯18的内周侧弯曲成直角，在圆周上等间隔地具有多个极齿14，极齿20。极齿14，极齿20形成同径的圆筒。骨架16，骨架22分别嵌在上述极齿14，极齿20的外周侧，在各骨架16，骨架22上缠有绕组24，绕组26。
在形成圆筒的上述极齿14和极齿20的外周侧配置着以电动机轴50为中心自由旋转的转子，该转子具有转子芯材48和转子磁铁52。上述电动机轴50由形成在电动机外壳10的底部中心上的受孔和盖在电动机外壳10的开放端上的端板46的受部支持着。在电动机轴50的外周自由旋转地嵌入转子芯材48，在转子芯材48的外周一体地嵌着转子磁铁52。转子磁铁52在圆周上按一定间隔被磁化成N极和S极。转子磁铁52的外周面与上述极齿14，极齿20的内周面对置，之间留有适当的间隙。
该实施方式涉及的电动机是步进电动机的例子，利用转换供给绕组24，绕组26的电源的极性，上述极齿14，极齿20的极性改变，与此同时，转子磁铁52利用磁吸引拒斥力在圆周上被赋能，包括转子磁铁52的转子被旋转驱动。
电动机外壳10的外周部的一部分被切除，在该切除部分上固定着接线柱部40。接线柱部40将固定在上述切除部上的接线柱主体36和贯通该接线柱本体36而固定的端子构件38作为主体。接线柱本体36利用按接纳腕部接线柱的形状嵌入，就应该能与外部电源连接，形成为有底的箱型，且将底部向上固定在电动机外壳10上。端子构件38在上下方向贯通接线柱本体36的底部并固定。接线柱本体36能由例如树脂整体成形得到，也可以在整体成形时插入端子构件38成形。此外，端子构件38也可以压入到接线柱本体36中。
上述骨架22在其外周部的一部分延设在轴向且接线柱本体36的底部一侧，一体地形成腕部30的同时，沿接线柱本体36的底侧弯曲，该弯曲部成为绕组26末端的捆扎部34。同样地，上述骨架16也是在其外周部的一部分延设在轴向且接线柱本体36的底部一侧，一体地形成腕部28的同时，沿接线柱本体36的底侧弯曲，该弯曲部成为绕组24末端的捆扎部32。骨架16，骨架22可以与腕部28、腕部30和捆扎部32、捆扎部34同时由绝缘体树脂整体成形进行制作。由绝缘体构成的捆扎部32，捆扎部34各设置三个，在每个捆扎部32，捆扎部34上暂时捆着绕组24，绕组26的末端。上述端子构件38与捆扎部32，捆扎部34的合计数对应，因而在图示的例子中设置5个，在各端子构件38上捆扎绕组24或绕组26的线圈头或线圈尾，各绕组24，绕组26的末端由焊锡等电气性地连接到端子构件38上。捆其中一个绕组末端的捆扎部32和捆另一个绕组末端的捆扎部34在轴向上相互重叠配置的同时，也与接线柱部40重叠配置。
在图10中仅以绕组24的一个绕组端部42为代表进行了描述。在组装时，不仅可以解开暂时捆在捆扎部32上的绕组端部42，捆在端子构件38上，也可以在捆扎部32上就那样捆着绕组端部42地将绕组端部42的剩余部分捆在端子构件38上。捆在捆扎部32上的绕组端部42如上所述地由焊锡等电气性地连接到端子构件38上。其他的绕组末端也一样，捆在各自对应的端子构件38上且电气性地连接。
在接线柱部40上嵌入未图示的外部接线柱，外部接线柱的触点与端子构件38电气性地连接，就能从外部向绕组24，绕组26供电。接线柱部40在电动机外壳10的外侧伸出，因为接线柱部40的上方开放，所以封皮72被嵌入在该开放部分。
绕组24的末端穿经骨架16的腕部28与接线柱本体36的外侧面之间的间隙到达捆扎部32。绕组26的末端穿经骨架22的腕部30与骨架16的腕部28之间的间隙到达捆扎部34。
在电动机外壳10的内部，在铁芯12、铁芯18和包括绕组24、绕组26的定子之上配置地板44，与该地板44留有间隔固定着上述端板46。在地板44与端板46之间装入减速齿轮组，就能从输出轴62取出转矩。形成在上述转子芯材48的一个端部外周上的齿轮54、形成一体的齿轮56和齿轮58、在输出轴62上一体形成的齿轮60构成上述减速齿轮组的一部分。象这样地，该实施方式就构成带减速齿轮的电动机。
以上说明的实施方式涉及的电动机，在缠有用于产生旋转磁场的绕组24，26的骨架16，22的半径方向上邻接，配置用于向上述绕组24，绕组26供电的接线柱部40，在接线柱部40的底侧从骨架16，骨架22延设的腕部28，腕部30的前端沿接线柱部的底侧弯曲，该弯曲部就成为绕组末端的捆扎部32和捆扎部34，捆扎部32和捆扎部34在轴向上多个重叠。因此，能使接线柱部40的向外侧的突出量少。因而，在与图12示出的现有例相同的条件下，在电动机本体的直径a为20mm，电动机本体部分的轴向尺寸c为19mm的电动机的情况下，能使从电动机的中心到接线柱部40的最大突出位置的尺寸b等于14mm，使接线柱部40的突出量比现有电动机的突出量变少。
此外，根据上述实施方式涉及的电动机，在接线柱部40上不需要新的零件，例如图12示出的现有例中的柔性电路基板80和金属制的销82，能实现由于零件数的削减而成本的降低和组装操作的简化。
如上述实施方式，在定子上设置两组铁芯，骨架和绕组不是本发明的必要条件，但利用设置两组它们，能得到转子的圆滑旋转和大的扭矩。然后，利用如上述实施方式那样构成接线柱部，即使设置两组铁芯，骨架和绕组，也能使接线柱部的向外周侧的突出量少。
下面，对图11示出的本发明的另外的实施方式进行说明。该实施方式因为仅是接线柱部40的结构与图10示出的实施方式不同，所以重点说明接线柱部40的结构。骨架16，骨架22具有与上述实施方式相同的腕部28，腕部30，但与上述实施方式不同，不具有整体成形的绕组末端的捆扎部，取而代之，在上述腕部28，腕部30上一体地装配金属销64，金属销66。这些金属销64，金属销66就成为绕组末端的捆扎部。金属销64，金属销66能够利用插入成形与腕部28，腕部30同时一体地形成。金属销64，金属销66在轴向上相互重叠，此外，与接线柱部40共同在轴向上重叠。
另一方面，仅设置了与构成接线柱部40的一部分的金属销64，金属销66对应的数量的端子构件38，从接线柱本体36的底部突出到外侧(图11中的上侧)的端部向金属销64，金属销66弯曲成直角，该弯曲端面与金属销64，金属销66的前端面接触，或留有极小的间隙对置。绕组24的末端沿骨架16的腕部28穿过，跨金属销64和端子构件38的弯曲部进行捆扎，由焊锡电气性地连接到端子构件38上。符号68表示该焊锡部。同样地，绕组29的末端沿骨架22的腕部30穿过，跨金属销66和端子构件38的弯曲部进行捆扎，由焊锡电气性地连接到端子构件38上。符号70表示该焊锡部。
在接线柱部40上嵌入外部接线柱，外部接线柱的各触点与各端子构件38接触，就能从外部电源向各绕组24，绕组26供电。
在以上说明的图11示出的实施方式中，由于实质上一体地具有骨架16，骨架22的作为绕组的捆扎部的金属销64，金属销66在轴向上与接线柱部40重叠配置，因此，与图10示出的实施方式一样，也能使接线柱部40的突出量小。
再有，在图11示出的实施方式中，若与图10示出的实施方式比较，将金属销64，金属销66作为必要的，但若与图12示出的现有例比较，由于不需要柔性电路基板，因此可知，比现有结构零件少，结构也简单，组装操作也简单。
图示的实施方式都是带齿轮的电动机(齿轮电动机)的例子，但本发明不仅限于带齿轮的电动机，也可以适用于没有齿轮的电动机。
再有，要将绕组的捆扎部在轴向上与接线柱部重叠配置，就得将上述捆扎部装得下的空间与接线柱部邻接，且必须确保在接线柱部的轴向上。这一点在带齿轮电动机的情况下，若在轴向上与接线柱部重叠的空间成为齿轮的配置空间，则能将该空间作为上述捆扎部配置空间进行利用，作为带齿轮电动机，能避免向轴向的尺寸增大。
发明的效果如上所述，在本发明的电动机中，作成相对电动机外壳内沿筒状侧壁将定子铁芯插入的状态，在简状侧壁上，与定子铁芯的外周端面抵接地形成可将定子铁芯向电动机外壳内压入固定的多个突起。因此，即使不采用复杂的结构，只要将定子铁芯插入电动机外壳内就能将定子铁芯向电动机外壳内压入固定，在该状态中，即使向线圈通电，由于定子铁芯不会与筒状侧壁接触，故不发生异音。此外，在电动机外壳的筒状侧壁上，只要部分地形成保持定子铁芯用的突起即可，由于不必使筒状侧壁与定子铁芯的尺寸差减小或放大，故在组装步进电动机时，对沿电动机外壳的简状侧壁插入定子铁芯没有障碍，并在组装步进电动机后的状态下能将电动机外壳自身用作磁路。
根据本发明，利用在嵌入外部接线柱的接线柱部的结构上想办法，在能削减必要的零件件数的同时，能简化结构和组装操作，此外，能使接线柱部的突出量少，增加电动机装配的自由度。
附图标记的说明1 步进电动机2 转子3 定子4 电动机外壳7 减速齿轮组16 骨架21 旋转轴22 骨架24 绕组26 绕组28 腕部30 腕部31 第1定子铁芯组32 第2定子铁芯组33 第1线圈骨架34 第1内定子铁芯35 第2内定子铁芯36 第2线圈骨架37 第2内定子铁芯38 极齿42 底面43 圆筒状侧壁61 第1突起62 第2突起63 挡块341、351缺口32 捆扎部34 捆扎部38 端子构件40 接线柱部42 绕组的端部68 焊锡部70 焊锡部
权利要求
1.一种电动机，所述电动机具有带筒状侧壁的电动机外壳，对于该电动机外壳内沿上述筒状侧壁插入的定子铁芯，配置在该定子铁芯内侧的转子，其特征在于，在上述圆筒状侧壁上，形成有与上述定子铁芯的外周端面抵接并能使该定子铁芯向上述电动机外壳内压入固定的多个突起。
2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，上述突起多个地形成在上述筒状侧壁的圆周方向。
3.如权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，为了在上述电动机外壳的内侧构成向上下压入固定的2个定子铁芯组，而使用多片上述定子铁芯，且上述突起由与先插入的定子铁芯的外周端面抵接的第1突起和与后插入的定子铁芯的外周端面抵接的第2突起构成，上述第1突起和上述第2突起，形成于在电动机轴线方向不重叠的位置上，并在上述先插入的定子铁芯的外周端缘上，形成有在将该定子铁芯插入上述电动机外壳内时避免与上述第2突起干扰的缺口。
4.如权利要求1～3的任一项所述的电动机，其特征在于，上述突起位于上述电动机外壳的插入口侧的部分被形成圆锥状或曲面状。
5.如权利要求1～4的任一项所述的电动机，其特征在于，在上述突起中，包括形成有粘接剂涂布用孔的突起。
6.一种电动机的制造方法，所述电动机具有带筒状侧壁的电动机外壳，相对该电动机外壳内沿上述圆筒状侧壁插入的定子铁芯，配置在该定子铁芯的内侧的转子，为了在上述电动机外壳的内侧构成向上下压入固定的2个定子铁芯组而使用多片上述定子铁芯，其特征在于，对于上述筒状侧壁，在电动机轴线方向不重叠的位置上预先形成第1突起和第2突起，上述第1突起与先插入的定子铁芯的外周端面抵接，并能将该定子铁芯向上述电动机外壳内压入固定，上述第2突起与后插入的定子铁芯的外周端面抵接，并能将该定子铁芯向上述电动机外壳内压入固定，另一方面，在上述先插入的定子铁芯的外周端缘上，形成在将该定子铁芯向上述电动机外壳内插入时可避免与上述第2突起干扰的缺口，在使上述2个定子铁芯组一体化后，沿上述筒状侧壁插入该2个定子铁芯组，并将上述定子铁芯向上述电动机外壳内压入固定。
7.如权利要求6所述的电动机的制造方法，其特征在于，在上述电动机外壳的上述筒状侧壁上形成上述突起时，从外周侧对于上述筒状侧壁进行冲压加工。
8.一种电动机，其特征在于，具有缠有用于产生旋转磁场的绕组的骨架和嵌入用于向配置在该骨架近旁的上述绕组供电的外部接线柱的接线柱部，上述骨架具有上述绕组的捆扎部，该捆扎部在轴向上与上述接线柱部重叠配置。
9.如权利要求8所述的电动机，其特征在于，绕组的捆扎部由与骨架整体成形的绝缘体构成，绕组的端部被捆在上述捆扎部上的同时，被焊在上述接线柱部的端子构件上。
10.一种电动机，其特征在于，具有缠有用于产生旋转磁场的绕组的骨架和嵌入用于向配置在该骨架近旁的上述绕组供电的外部接线柱的接线柱部，上述骨架在轴向上多个重叠，在上述骨架的半径方向上邻接配置上述接线柱部，在上述接线柱部的底侧上从上述各骨架延设的腕部的前端被弯曲成沿接线柱部的底侧，该弯曲部成为上述绕组的捆扎部，上述绕组的捆扎部在轴向上与上述接线柱部重叠配置。
11.如权利要求10所述的电动机，其特征在于，捆扎部用金属形成，接线柱部的端子构件被焊在捆扎部上，绕组与上述端子构件电气性地连接。
12.一种电动机的制造方法，其特征在于，具有缠有用于产生旋转磁场的绕组的骨架和嵌入用于向配置在该骨架近旁的上述绕组供电的外部接线柱的接线柱部，使用具有上述绕组的捆扎部且该捆扎部在轴向上与上述接线柱部重叠配置的骨架，将上述绕组的端部捆在上述捆扎部上的同时，焊在上述接线柱部的端子构件上。
13.如权利要求12所述的电动机的制造方法，其特征在于，用金属形成绕组的捆扎部，将接线柱部的端子构件焊在上述捆扎部上，电气性地连接绕组和上述端子构件。
全文摘要
本发明提出一种即使不减小电动机外壳的筒状侧壁与定子铁芯的间隙也能可靠地防止在励磁时发生异音的电动机及其制造方法。在步进电动机(1)中，用形成于电动机外壳(4)的圆筒状侧壁(43)上的第1突起(61)固定第1内定子铁芯(34)和第2内定子铁芯(35)，并用第2突起(62)固定第2外定子铁芯(37)。还在第1内定子铁芯(34)和第2内定子铁芯(35)的外周端缘上形成有避免这些内定子铁芯(34、35)与第2突起(62)干扰的缺口。
文档编号H02K37/14GK1442946SQ0311072
公开日2003年9月17日 申请日期2003年3月5日 优先权日2002年3月5日
发明者永井敦, 伊藤敏朗, 小川吉典, 原英, 岩岛伸悟 申请人:株式会社三协精机制作所