專利名稱:電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種電動機。尤其涉及防止空芯線圈的繞線斷裂。
背景技術(shù):
如圖6所示,在數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、FDD、ODD等中使用的步進電機一般包括具有固接有轉(zhuǎn)軸的磁體的轉(zhuǎn)子201、與該轉(zhuǎn)子201相對地進行配置的定子202、圓環(huán)狀的繞線管204、以及卷繞在繞線管204的筒部上的線圈繞線205。
在這種結(jié)構(gòu)的步進電機200中,為了實現(xiàn)電動機本體的小型化,通過在構(gòu)成定子202的內(nèi)定子鐵芯202a上利用鑲嵌成形一體地形成繞線管204,可使步進電機200小型化。
然而,即使是在內(nèi)定子鐵芯202a上一體地形成有繞線管204的步進電機200,隨著電動機本體的尺寸進一步小型化,繞線管204的占有率也會變高。因此,存在無法確保所要求的線圈繞線205的繞線空間、從而無法取得所需的電動機轉(zhuǎn)矩的問題。
因此,如圖5所示,公開了如下步進電機100(例如,參照專利文獻(xiàn)1)圖中省去了繞線管,在構(gòu)成定子102的內(nèi)定子鐵芯102a和外定子鐵芯102b的表面上形成絕緣膜,繞內(nèi)定子鐵芯102a的極齒103直接卷繞線圈繞線105。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開2004-112985號公報然而,在這種步進電機100中,如圖5的箭頭所示的表示線圈繞線105相對于定子102的組裝狀態(tài)的放大圖那樣,從線圈繞線105的端面105a(與內(nèi)定子鐵芯102a接觸的面)引出有線圈繞線105的繞線末端105b,該繞線末端105b的前端部分通過纏繞在端子桿106上釬焊等而固接。因此,從線圈繞線105引出的繞線末端105b以搭在線圈繞線105的端面105a的一部分上的狀態(tài)引出到端子桿106側(cè),故線圈繞線105的端面105a的整個表面無法都接觸內(nèi)定子鐵芯102a。即,可以認(rèn)為相對于內(nèi)定子鐵芯102a,線圈繞線105的端面105a的整個表面無法在水平的狀態(tài)下緊貼,局部隆起與繞線末端105b的線徑對應(yīng)(與繞線末端105b的粗細(xì)對應(yīng))的高度,在傾斜的狀態(tài)下進行組裝。
因此,在將線圈繞線105組裝到內(nèi)定子鐵芯102a中時,在線圈繞線105的端面105a上的繞線末端105b有在線圈繞線105和內(nèi)定子鐵芯102a之間壓縮,使繞線末端105b受到不均勻的壓力(負(fù)載),從而斷裂的擔(dān)憂。
另外,即使在將線圈繞線105組裝到內(nèi)定子鐵芯102a中后,也可能因步進電機100驅(qū)動或搬運的振動及安裝到各種設(shè)備上時,繞線末端105b受到不均勻的壓力(負(fù)載),從而使繞線末端105b在線圈繞線105和內(nèi)定子鐵芯102a之間斷裂等。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題,本發(fā)明的課題是,提供一種即使空芯線圈的繞線受到壓力(負(fù)載)也不會產(chǎn)生繞線斷裂這類問題的電動機。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的電動機包括在內(nèi)周緣豎起多個極齒的定子鐵芯、以及嵌合在所述定子鐵芯上的空芯線圈,其特征在于,在所述空芯線圈的至少一側(cè)的端面上設(shè)有所述空芯線圈的繞線的引出部,在所述定子鐵芯和所述空芯繞線的端面之間具有防斷線構(gòu)件,該防斷線構(gòu)件形成有供所述空芯線圈的引出部的繞線引出的避讓部。
在本發(fā)明中,在空芯線圈的至少一側(cè)的端面上設(shè)有空芯線圈的繞線的引出部,在該端面和定子鐵芯之間具有形成有供空芯線圈的引出部的繞線引出的避讓部的防斷線構(gòu)件。因此,尤其在將空芯線圈嵌合到定子鐵芯上時,在空芯線圈的端面上,位于空芯線圈的引出部的繞線從防斷線構(gòu)件的避讓部引出,故可以解決繞線在定子鐵芯和空芯線圈的端面之間壓縮、受到不均勻的壓力(負(fù)載)、從而斷裂這類問題。
在本申請中,使空芯線圈的繞線引出到空芯線圈的端面的一部分上的部位稱作引出部。
另外,在本發(fā)明中,在所述防斷線構(gòu)件上形成的避讓部最好是位于與所述空芯線圈的引出部相對的位置上的防斷線用間隙。
若這樣構(gòu)成,則防斷線構(gòu)件的避讓部在與空芯線圈的引出部相對的位置上形成有防斷線用避讓部。因此,位于空芯線圈的引出部的繞線進入防斷線構(gòu)件上形成的防斷線用避讓部內(nèi),故在空芯線圈的端面上可以減輕施加在位于空芯線圈的引出部的繞線上的壓力(負(fù)載),從而可以解決在定子鐵芯和空芯線圈的端面之間的繞線產(chǎn)生因壓力(負(fù)載)形成的剪應(yīng)力等而斷線這類問題。
在本發(fā)明中,在所述防斷線構(gòu)件上最好固接有絕緣片。
若這樣構(gòu)成,則由于絕緣片固接在防斷線構(gòu)件上,故即使從防斷線構(gòu)件的防斷線用避讓部引出的空芯線圈的繞線與定子鐵芯接觸,也能夠可靠地防止短路。另外,由于絕緣片具有撓性,故即使與定子鐵芯上產(chǎn)生的毛刺(日文バリ)等接觸也不會受損,可以將其覆蓋,故能夠更可靠地確保絕緣。
在本發(fā)明中,在所述防斷線構(gòu)件上,最好在成形時一體地形成有絕緣片。
若這樣構(gòu)成,則由于絕緣片與防斷線構(gòu)件一體地形成,故能夠更可靠地防止空芯線圈的繞線直接接觸定子鐵芯的毛刺等而斷線。另外,即使從防斷線構(gòu)件的防斷線用避讓部引出的空芯線圈的繞線與定子鐵芯接觸,也能夠可靠地防止短路。另外,由于絕緣片具有撓性,故即使與定子鐵芯上產(chǎn)生的毛刺等接觸也不會受損,可以將其覆蓋,故能夠更可靠地確保絕緣。另外,由于防斷線構(gòu)件和絕緣片在成形時一體地形成,故可以減少零件數(shù)目,還可以降低制造成本。
在本發(fā)明中,所述防斷線用間隙的大小最好在所述繞線的線徑以上。
若這樣構(gòu)成,則位于空芯線圈的引出部的繞線整體處于收容在防斷線構(gòu)件上形成的防斷線用間隙中的狀態(tài)。因此,在將空芯線圈嵌合到定子鐵芯上時,在空芯線圈的端面上,壓力(負(fù)載)不會施加在位于空芯線圈的引出部的繞線上,從而能夠可靠地解決在定子鐵芯和空芯線圈的端面之間繞線出現(xiàn)斷線這類問題。另外,通過使防斷線用間隙的大小在繞線的線徑以上,與該線徑相應(yīng)(與繞線的厚度相應(yīng))的繞線部分將收容在間隙內(nèi),故空芯線圈相對于定子鐵芯不會產(chǎn)生傾斜,可在大致水平的狀態(tài)下嵌合。因此,步進電機在驅(qū)動或搬運中振動時、或安裝到各種設(shè)備上時,位于空芯線圈的引出部的繞線也不會受到壓力(負(fù)載),還可以消除斷裂這類危險。
在本發(fā)明中,所述防斷線構(gòu)件最好由具有絕緣性的構(gòu)件形成。
若這樣構(gòu)成,則空芯線圈的端面的繞線和位于空芯線圈的引出部的繞線可以通過防斷線構(gòu)件防止因與定子鐵芯接觸而引起的短路。
在本發(fā)明中,所述空芯線圈形成為中空的圓筒形狀,在所述繞線中,最好卷繞起始端或卷繞終止端中的至少一方從所述空芯線圈內(nèi)側(cè)的卷繞層引出到所述引出部。
在本發(fā)明中,所述防斷線構(gòu)件最好通過在周向上切去環(huán)狀的一部分而形成有所述避讓部,且其徑向的寬度與所述空芯線圈的端面的徑向?qū)挾认嗤?。若這樣構(gòu)成,則可以在防斷線構(gòu)件上容易地形成避讓部,而且可以不向空芯線圈的端面的內(nèi)側(cè)或外側(cè)突出地固定。
在本發(fā)明中,所述絕緣片形成為圓環(huán)狀,其徑向的寬度與所述防斷線構(gòu)件的徑向?qū)挾认嗤龇罃嗑€構(gòu)件和所述絕緣片最好通過片狀的粘結(jié)層固接。若這樣構(gòu)成,則可以防止空芯線圈的繞線與定子鐵芯接觸,從而能夠更可靠地防止短路。另外,通過夾有片狀的粘結(jié)層,可以比使用液態(tài)的粘結(jié)劑更簡單地進行固接。
在本發(fā)明中,所述粘結(jié)層通過在周向切去環(huán)狀的一部分而形成有供所述空芯線圈的引出部的繞線露出的避讓部,所述避讓部最好是位于與所述空芯線圈的引出部相對的位置上的防斷線用間隙。若這樣構(gòu)成,則可以在不加厚防斷線構(gòu)件的情況下形成防斷線用間隙,故可以實現(xiàn)成本的減少。
在本發(fā)明中,最好所述定子鐵芯是在所述空芯線圈的軸線方向的兩端面上重疊配置的內(nèi)定子鐵芯及外定子鐵芯中的任何一方,且由所述內(nèi)定子鐵芯和所述外定子鐵芯構(gòu)成定子鐵芯組。
在本發(fā)明中,最好所述定子鐵芯組構(gòu)成為多個,與包括轉(zhuǎn)軸和固接在該轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子磁體的轉(zhuǎn)子隔著間隙地相對配置。
在本發(fā)明中,電動機最好是步進電機。
在本發(fā)明中,在將空芯線圈嵌合到定子鐵芯上時,在空芯線圈的端面上,由于位于空芯線圈的引出部的繞線從防斷線構(gòu)件的避讓部引出,故可以解決繞線在定子鐵芯和空芯線圈的端面之間壓縮、受到不均勻的壓力(負(fù)載)而斷裂這類問題。
圖1(a)是使用了本發(fā)明的電動機的主要部分的剖視圖。圖1(b)是表示圖1(a)所示電動機的一部分的定子的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是對圖1(a)及圖1(b)所示電動機的定子的結(jié)構(gòu)分解后進行說明的分解說明圖。
圖3(a)是在圖2所示定子的結(jié)構(gòu)中,對空芯線圈、防斷線構(gòu)件、粘結(jié)層、絕緣片進行分解后,從斜上方看到的分解立體圖。圖3(b)是將圖3(a)所示的空芯線圈、防斷線構(gòu)件、粘結(jié)層、絕緣片一體地裝配后的裝配完成圖。
圖4(a)~(d)是用于對其它實施形態(tài)的防斷線構(gòu)件的形狀進行說明的說明圖。
圖5是表示以往的步進電機的剖視圖和表示線圈繞線組裝到定子鐵芯上的狀態(tài)的主要部分剖視圖。
圖6是表示其它的以往的步進電機的剖視圖。
(元件符號說明)1電動機2轉(zhuǎn)子3定子31第一定子鐵芯組31a內(nèi)定子鐵芯31b外定子鐵芯31c端面32第二定子鐵芯組32a內(nèi)定子鐵芯32b外定子鐵芯32c端面
33、34空芯線圈33a、34a繞線33b、34b端面33c、34c引出部4軸承5彈簧構(gòu)件6防斷線構(gòu)件6a防斷線用避讓部(間隙)7粘結(jié)層7a防斷線用避讓部(間隙)8絕緣片9絕緣膜具體實施方式
下面參照附圖,對使用了本發(fā)明的電動機的一例進行說明。
圖1(a)是使用了本發(fā)明的電動機的主要部分的剖視圖。圖1(b)是表示圖1(a)所示電動機的定子的一部分的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2是對圖1(a)及圖1(b)所示電動機的定子的結(jié)構(gòu)分解后進行說明的分解說明圖。圖3(a)是在圖2所示定子的結(jié)構(gòu)中,對空芯線圈、防斷線構(gòu)件、粘結(jié)層、絕緣片進行分解后,從斜上方看到的分解立體圖。圖3(b)是將圖3(a)所示的空芯線圈、防斷線構(gòu)件、粘結(jié)層、絕緣片一體地裝配后的裝配完成圖。
(電動機的整體結(jié)構(gòu))如圖1(a)及圖1(b)、圖2所示,本實施形態(tài)的電動機1是在數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、FDD、ODD等中使用的PM(永久磁體)型步進電機,包括具有轉(zhuǎn)軸21和轉(zhuǎn)子磁體(永久磁體)22的轉(zhuǎn)子2、以及與該轉(zhuǎn)子磁體22隔著規(guī)定的間隙相對地配置的定子3。轉(zhuǎn)軸21的一側(cè)的周面利用軸承4可自由旋轉(zhuǎn)地在徑向得到支撐,并受到與轉(zhuǎn)軸21的一端抵接的彈簧構(gòu)件5向軸線方向的彈性施力。
在構(gòu)成轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)軸21上,轉(zhuǎn)子磁體22通過粘結(jié)在轉(zhuǎn)軸21上固定,轉(zhuǎn)子磁體22由形成為大致圓筒狀的永久磁體構(gòu)成。另外,在轉(zhuǎn)子磁體22上的軸線方向的兩端面上形成有圓形的凹部22a,通過形成該凹部22a,使轉(zhuǎn)子磁體22本身輕量化。
轉(zhuǎn)軸21構(gòu)成為從定子3突出、為輸出電動機1的旋轉(zhuǎn)而延長的輸出軸。另外,轉(zhuǎn)軸21的另一端利用省去了圖示的軸承可自由旋轉(zhuǎn)地支撐著。
定子3由第一定子鐵芯組31和與該第一定子鐵芯組31背靠背地固定的第二定子鐵芯組32構(gòu)成為兩相結(jié)構(gòu)。
第一定子鐵芯組31包括在內(nèi)周緣豎起多個極齒的圓環(huán)狀的內(nèi)定子鐵芯31a、以及相對于該內(nèi)定子鐵芯31a在軸線方向上重疊的圓環(huán)狀的外定子鐵芯31b。內(nèi)定子鐵芯31a和外定子鐵芯31b分別與空芯線圈33的軸線方向的兩端面重疊地進行配置。從外定子鐵芯31b的內(nèi)周緣向內(nèi)定子鐵芯31a的極齒之間豎起極齒,內(nèi)定子鐵芯31a的極齒及外定子鐵芯31b的極齒分別與轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子磁體22相對。
第二定子鐵芯組32與第一定子鐵芯組31一樣,包括在內(nèi)周緣豎起多個極齒的圓環(huán)狀的內(nèi)定子鐵芯32a、以及相對于該內(nèi)定子鐵芯32a在軸線方向上重疊的圓環(huán)狀的外定子鐵芯32b。內(nèi)定子鐵芯32a和外定子鐵芯32b分別與空芯線圈34的軸線方向的兩端面重疊地進行配置。從外定子鐵芯32b的內(nèi)周緣向內(nèi)定子鐵芯32a的極齒之間豎起極齒,內(nèi)定子鐵芯32a的極齒及外定子鐵芯32b的極齒分別與轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子磁體22相對。
第一定子鐵芯組31及第二定子鐵芯組32上形成的極齒的外周部及極齒間的齒座(日文菊座)進行倒角加工。因此,可以減少因極齒的毛刺而引起的空芯線圈33、34絕緣不佳的現(xiàn)象。另外,利用此處的倒角加工,最好使毛刺的大小在0.03mm以下。
在第一定子鐵芯組31的各極齒的外周上嵌合地配置有圓環(huán)狀的空芯線圈33,同樣,在第二定子鐵芯組32的各極齒的外周上嵌合地配置有圓環(huán)狀的空芯線圈34。另外,在本實施形態(tài)中,空芯線圈33、34構(gòu)成為多層、多段地卷繞有繞線33a、34a的中空的圓筒形狀。
如圖2所示,為了提高絕緣性,在空芯線圈33、34的整個表面上,利用浸漬涂飾形成有絕緣膜9。
在空芯線圈33的與第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a相對的軸線方向上的端面33b上設(shè)有空芯線圈33的繞線33a的引出部33c。繞線33a從該引出部33c引出,纏繞在端子桿35上。
同樣地,在空芯線圈34的與第二定子鐵芯組32的內(nèi)定子鐵芯32a相對的軸線方向上的端面34b上設(shè)有空芯線圈34的繞線34a的引出部34c。繞線34a從該引出部34c引出,纏繞在端子桿35上。
在第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a和空芯線圈33之間夾有防斷線構(gòu)件6,在本實施形態(tài)中,防斷線構(gòu)件6通過使用粘結(jié)劑固接在空芯線圈33的端面33b上。另外,在防斷線構(gòu)件6和第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a之間夾有絕緣片8。在本實施形態(tài)中,防斷線構(gòu)件6與絕緣片8之間夾有粘結(jié)劑或由粘結(jié)劑構(gòu)成的粘結(jié)層7而一體地固接。另外,絕緣片8通過使用粘結(jié)劑與第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a固接。
同樣地,在第二定子鐵芯組32的內(nèi)定子鐵芯32a和空芯線圈34之間夾有防斷線構(gòu)件6,在本實施形態(tài)中,防斷線構(gòu)件6通過使用粘結(jié)劑固接在空芯線圈34的端面34b上。另外,在防斷線構(gòu)件6和第二定子鐵芯組32的內(nèi)定子鐵芯32a之間夾有絕緣片8。在本實施形態(tài)中,防斷線構(gòu)件6與絕緣片8之間夾有粘結(jié)劑或由粘結(jié)劑構(gòu)成的粘結(jié)層7而一體地固接。另外,絕緣片8通過使用粘結(jié)劑與第二定子鐵芯組32的內(nèi)定子鐵芯32a固接。
軸承4由具有潤滑性的樹脂形成,在徑向上可自由旋轉(zhuǎn)地支撐著轉(zhuǎn)軸21的一端。
在徑向上進行支撐的軸承4上形成有支撐插通的轉(zhuǎn)軸21的軸承部、壓入固定在第二定子鐵芯組32的外定子鐵芯32b的內(nèi)徑上的壓入部、以及外周部的一部分在徑向上突出而構(gòu)成的突檐部。
軸承4的所述軸承部放入配置在轉(zhuǎn)子磁體22上形成有的凹處中,抑制了電動機1整體的軸向尺寸。
另外,所述軸承部的內(nèi)徑為與轉(zhuǎn)軸21的外徑形成間隙的大小。
另外,軸承4的所述突檐部通過載置在第二定子鐵芯組32的外定子鐵芯32b上進行軸線方向上的定位。
彈簧構(gòu)件5由一張金屬板形成,設(shè)有與轉(zhuǎn)軸21的一端相抵接的彈簧片。另外,彈簧構(gòu)件5焊接固定在電動機殼體上。
彈簧構(gòu)件5的所述彈簧片與轉(zhuǎn)軸21的一端相抵接,在軸線方向上對轉(zhuǎn)軸21彈性施力。
下面,用圖2及圖3(a)、圖3(b)對空芯線圈進行說明。另外,在本實施形態(tài)中,定子3由第一定子鐵芯組31和第二定子鐵芯組32兩個組構(gòu)成,但由于兩個組的結(jié)構(gòu)相同,故下面對第一定子鐵芯組31進行說明,而省略對第二定子鐵芯組32的說明。
在第一定子鐵芯組31上嵌合的空芯線圈33為在多圈卷繞后的繞線33a的整個表面上利用浸漬涂飾等形成有絕緣膜9的線圈,形成為中空的圓筒形狀。
在所述繞線33a的表面上形成有薄的自我熔接層,通過加熱,自我熔接層熔化,從而使鄰接的繞線33a之間相互固接。另外,在繞線33a的整個表面上形成的絕緣膜9使用以聚醚亞胺樹脂為主體的涂料。
構(gòu)成空芯線圈33的卷繞起始端或卷繞終止端的至少一方的繞線33a從空芯線圈33的內(nèi)側(cè)的卷繞層以被與第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a在軸線方向相對的端面33b的一部分覆蓋的狀態(tài)被引出,繞線33a的引出部33c形成在端面33b上。在空芯線圈33的端面33b上,一根繞線33a以搭在上面的狀態(tài)引出,故空芯線圈33的端面33b并非成水平狀態(tài)。
空芯線圈33的制造如下所述。首先,在構(gòu)成卷芯的棒料上,使構(gòu)成卷繞起始端和卷繞終止端的繞線33a在卷繞層的表面上露出,以可取得規(guī)定的電動機轉(zhuǎn)矩的圈數(shù)進行卷繞。另外,構(gòu)成卷芯的棒料的外徑構(gòu)成為與由第一定子鐵芯組31上形成的多個極齒構(gòu)成的外周大致相同。
繞線33a在卷繞中從外部吹以熱風(fēng),使其在卷繞的同時自我熔接,從而使卷繞在卷芯上的繞線33a之間相互粘結(jié)。在熔接后,抽出作為卷芯的棒料,卷繞后的繞線33a便形成空芯線圈33。
另外,繞線33a的自我熔接也可以如下進行在卷繞后,在構(gòu)成卷繞起始端和卷繞終止端的繞線33a之間施加規(guī)定的電壓,使繞線33a中流過電流、發(fā)熱,從而使繞線33a的表面的自我熔接層熔接固化,進而使卷繞在卷芯上的繞線33a之間相互粘結(jié)。
再在空芯線圈33的表面上利用浸漬涂飾形成絕緣膜9。所謂浸漬涂飾,即將空芯線圈33浸入以聚醚亞胺樹脂為主體的涂料槽中,在取出后利用鼓風(fēng)吹去涂料、干燥。反復(fù)進行上述工序,直至確保規(guī)定的膜厚,例如,在本實施形態(tài)中為30μm左右的膜厚。絕緣膜9的厚度最好在嵌合或固接有空芯線圈33的第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a上產(chǎn)生的毛刺或縮孔(日文ひけ)的大小以上。另一方面,若加厚絕緣膜9,則空芯線圈33會大型化,故絕緣膜9的厚度最好在100μm以下。
下面,用圖2及圖3(a)、圖3(b)對防斷線構(gòu)件、粘結(jié)層及絕緣片進行說明。另外,在本實施形態(tài)中,定子3由第一定子鐵芯組31和第二定子鐵芯組32兩個組構(gòu)成,但由于兩個組的結(jié)構(gòu)相同,故下面對第一定子鐵芯組31進行說明,而省略對第二定子鐵芯組32的說明。
在空芯線圈33的端面33b上,在與第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a的端面31c之間設(shè)有防斷線構(gòu)件6。防斷線構(gòu)件6形成為與空芯線圈33的端面33b的徑向?qū)挾却笾孪嗤膶挾龋倚纬捎锌杀茏寯R在空芯線圈33的端面33b的引出部33c上的繞線33a的避讓部6a。在本實施形態(tài)中,避讓部6a通過在周向以規(guī)定的角度切去防斷線構(gòu)件6的環(huán)狀的一部分,從而形成防斷線用避讓部(間隙)6a。
防斷線構(gòu)件6的材質(zhì)最好由具有絕緣性的聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚醚亞胺樹脂形成。這種材料價格低,且由于具有撓性,故加工性能出色。
在與引出有空芯線圈33的繞線33a的端面33b上的引出部33c相對的位置上,配置在防斷線構(gòu)件6上形成的防斷線用避讓部6a,利用粘結(jié)劑使空芯線圈33和防斷線構(gòu)件6固接。因此,即使空芯線圈33的繞線33a從空芯線圈33的端面33b的引出部33c引出,由于防斷線構(gòu)件6的避讓部6a與端面33b的引出部33c的位置相對,故在空芯線圈33的端面33b的引出部33c的繞線33a的周圍存在間隙。
在防斷線構(gòu)件6和第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a之間夾有絕緣片8。該絕緣片8與防斷線構(gòu)件6一樣,為具有與空芯線圈33的端面33b的徑向?qū)挾却笾孪嗤膶挾鹊膱A環(huán)狀形狀,而且,其材質(zhì)由聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚醚亞胺樹脂形成。絕緣片8的厚度為16μm左右,但可以確保耐壓電壓在100V以上的良好的絕緣性能。另外,絕緣片8具有撓性,而且與在空芯線圈33的整個表面上形成的絕緣膜9相比,還具有韌性。
在本實施形態(tài)中,防斷線構(gòu)件6與絕緣片8之間夾有粘結(jié)層7而一體地固接。粘結(jié)層7為在兩面上涂敷有由環(huán)氧樹脂等構(gòu)成的粘結(jié)劑或膠粘劑的可雙面粘結(jié)的片狀粘結(jié)層7。另外,粘結(jié)層7形成為一定厚度,與防斷線構(gòu)件6和絕緣片8相比較軟,具有柔軟性和撓性。因此,防斷線構(gòu)件6與絕緣片8不僅可一體地固接,而且可以使兩個構(gòu)件固接時的位置對齊容易地進行。另外,通過夾有比防斷線構(gòu)件6及絕緣片8柔軟的具有柔軟性和可動性的粘結(jié)層7,可以減輕作用在繞線33a上的壓力(負(fù)載)。
在粘結(jié)層7上,在與防斷線構(gòu)件6的防斷線用避讓部6a重疊的位置上通過在周向上以規(guī)定的角度切去粘結(jié)層7的環(huán)狀的一部分形成有防斷線用避讓部7a。即,在本實施形態(tài)中,防斷線用避讓部由形成在防斷線構(gòu)件6上的避讓部6a和形成在粘結(jié)層7上的避讓部7a構(gòu)成。另外,粘結(jié)層7與防斷線構(gòu)件6一樣,形成為與空芯線圈33的端面33b的徑向?qū)挾却笾孪嗤膶挾取?br>
形成在防斷線構(gòu)件6上的防斷線用避讓部6a和形成在粘結(jié)層7上的防斷線用避讓部7a重疊后構(gòu)成的防斷線用避讓部6a、7a的厚度(高度)尺寸為在空芯線圈33的繞線33a的線徑以上的間隙。例如,如果從空芯線圈33引出的繞線33a的線徑為50μm,那么只要確保防斷線用避讓部6a、7a的厚度(高度)尺寸是在作為繞線33a線徑的50μm以上的厚度(高度)尺寸即可。這樣,在空芯線圈33的端面33b的引出部33c,繞線33a不會從防斷線用避讓部6a、7a突出到第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a的端面31c側(cè),故即使將空芯線圈33嵌合到第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a上,壓力(負(fù)載)也不會作用到繞線33a上。
另外,在本實施形態(tài)中,防斷線構(gòu)件6和粘結(jié)層7的防斷線用避讓部6a、7a重疊后的間隙的厚度(高度)尺寸構(gòu)成為在空芯線圈33的繞線33a的線徑以上的間隙,但也可以只使防斷線構(gòu)件6形成的防斷線用避讓部6a的厚度(高度)尺寸構(gòu)成為在空芯線圈33的繞線33a的線徑以上的間隙。
另外,防斷線構(gòu)件6的防斷線用避讓部6a及粘結(jié)層7的防斷線用避讓部7a的寬度尺寸也為在空芯線圈33的繞線33a的線徑以上的尺寸。較好的是在空芯線圈33的繞線33a的線徑以上,最好是防斷線用避讓部6a、7a的寬度尺寸約在防斷線構(gòu)件6及粘結(jié)層7的整個直徑的三分之一以下。即,采用這種防斷線用避讓部6a、7a的寬度尺寸,在空芯線圈33上固接防斷線構(gòu)件6及粘結(jié)層7時,繞線33a能夠可靠地從防斷線用避讓部6a、7a引出,故裝配的操作性提高,而且還能夠可靠地防止繞線33a的斷裂。
利用粘結(jié)層7固接的防斷線構(gòu)件6和絕緣片8的內(nèi)徑構(gòu)成為與第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a的多個極齒的外周大致相同的直徑,而且,其外徑構(gòu)成為小于第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a的外徑的直徑。這樣,通過使絕緣片8的外形小于第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a的外徑,在熔接第一定子鐵芯組31和第二定子鐵芯組32時,防斷線構(gòu)件6和絕緣片8不會突出。
另外,如上所述,在空芯線圈33上利用浸漬涂飾形成有絕緣膜9,但在浸漬涂飾中,與空芯線圈33的外周面33d及內(nèi)周面33e相比,在角部33f上難以涂敷涂料,通過鼓風(fēng),涂料易被吹去。因此,角部33f的膜厚有時比外周面33d和內(nèi)周面33e薄。
即,在第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a的端面31c的一部分上產(chǎn)生毛刺等時,另外,在第一定子鐵芯組31的多個極齒的根部形成為R形狀(好像進行了圓倒角的形狀)的狀態(tài)下嵌合空芯線圈33時,受到該毛刺或R形狀部的擠壓,在空芯線圈33上形成的絕緣膜9會剝落,從而可能使繞線33a和第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a短路或繞線33a斷裂。
然而,通過夾有圓環(huán)狀的絕緣片8,由于絕緣片8具有撓性,而且,與絕緣膜9相比還具有韌性,故即使在與第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a上產(chǎn)生的毛刺接觸時也不會破壞,可覆蓋毛刺。因此,還能夠可靠地防止因繞線33a接觸毛刺而斷裂。
(本形態(tài)的主要效果)如上所述,在本形態(tài)的電動機1中,從空芯線圈33引出的繞線33a在空芯線圈33的端面33b的引出部33c,以引出部33c上的繞線33a全部收容在與該引出部33c相對的位置上形成的防斷線構(gòu)件6的防斷線用避讓部6a和形成在粘結(jié)層7上的防斷線用避讓部7a內(nèi)的狀態(tài)引出。因此,在將空芯線圈33嵌合到第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a上時,可以防止繞線33a在空芯線圈33和第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a之間壓縮、在繞線33a上施加壓力(負(fù)載)而斷裂這樣的情況。另外,由于在第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a和空芯線圈33之間固接有圓環(huán)狀的絕緣片8,故從形成在防斷線構(gòu)件6及粘結(jié)層7上的避讓部6a、7a引出的繞線33a與第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a接觸而短路這類危險沒有了。
另外,由于第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a和空芯線圈33通過防斷線構(gòu)件6、粘結(jié)層7、絕緣片8一體地固接,故可以防止因空芯線圈33在軸線方向上移動而與在軸線方向上相對的外定子鐵芯31b的端面接觸。
另外,第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a的端面31c和空芯線圈33的端面33b在繞線33a從形成在防斷線構(gòu)件6及粘結(jié)層7上的避讓部6a、7a中引出的狀態(tài)下嵌合。即,由于通過防斷線構(gòu)件6、粘結(jié)層7、絕緣片8嵌合在第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a上的空芯線圈33在保持大致水平狀態(tài)的狀態(tài)下嵌合在第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a上,故在電動機1的驅(qū)動或搬運中振動時、或安裝到各種設(shè)備上時,也可以消除在繞線33a上施加壓力(負(fù)載)而使繞線33a斷裂這類危險。
(其它實施形態(tài))圖4(a)~(d)是用于說明本發(fā)明的其它實施形態(tài)的防斷線構(gòu)件6、粘結(jié)層7及絕緣片8的形狀的說明圖。
如圖3(a)所示,在上述實施形態(tài)中,防斷線構(gòu)件6和絕緣片8由不同的物體形成,使兩個構(gòu)件之間夾著粘結(jié)層7進行一體化,但防斷線構(gòu)件6和絕緣片8也可以不夾有粘結(jié)層7,在成形時一體地形成。這種情況下,防斷線構(gòu)件6和絕緣片8最好用具有絕緣性的相同材料成形。另外,在防斷線構(gòu)件6上形成有大小在從空芯線圈33引出的繞線33a的線徑以上的間隙即防斷線用避讓部6a。另外,為了防止第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a與從空芯線圈33引出的繞線33a接觸而引起短路,絕緣片8形成為圓環(huán)狀。
采用這種結(jié)構(gòu),由于分別較薄地形成的防斷線構(gòu)件6和絕緣片8不必夾著粘結(jié)層7進行貼合,故可以提高零件裝配的操作性。另外,由于防斷線構(gòu)件6和絕緣片8具有絕緣性,故能夠可靠地防止繞線33a的短路。
另外,在圖3(a)及圖4(a)所示的實施形態(tài)中,通過在防斷線構(gòu)件6的一部分和粘結(jié)層7的一部分上設(shè)有缺口來形成防斷線用避讓部6a、7a,但在防斷線構(gòu)件6和粘結(jié)層7上也可以設(shè)置如圖4(b)所示的半圓形狀的缺口,或者使防斷線構(gòu)件6和粘結(jié)層7凹陷形成防斷線用避讓部6a、7a。這種情況下,也最好形成在從空芯線圈33引出的繞線33a的線徑以上的缺口或凹坑。另外,也可以用比繞線33a更柔軟的具有撓性的樹脂材料形成防斷線構(gòu)件6,在將空芯線圈33嵌合到第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a上時,利用作用在繞線33a上的壓力(負(fù)載)使繞線33a陷入防斷線構(gòu)件6內(nèi),將該陷入部位作為防斷線用避讓部6a、7a。
另外,圖4(c)所示的防斷線構(gòu)件6與圖4(b)一樣,通過設(shè)置缺口或凹坑形成防斷線用避讓部6a,但還可以與圖4(a)所示的防斷線構(gòu)件6一樣,防斷線構(gòu)件6和絕緣片8可以不夾有粘結(jié)層7,在成形時一體地形成。
另外,也可以如圖4(d)所示,在防斷線構(gòu)件6上形成連結(jié)部6b,使兩個防斷線構(gòu)件6一體地形成。這樣,通過連結(jié)部6b一體地形成兩個防斷線構(gòu)件6,防斷線構(gòu)件6不必分別相對于空芯線圈33、34進行貼合,故可提高操作性。另外,不僅可以減少裝入電動機1的零件數(shù),而且將防斷線構(gòu)件6貼合到空芯線圈33、34上時的位置對齊也可以容易地進行。另外,在本實施形態(tài)中對防斷線構(gòu)件6進行了說明,但如果絕緣片8也同樣地設(shè)有連結(jié)部,則更好,絕緣片8可以和防斷線構(gòu)件6在成形時一體地形成,也可以和防斷線構(gòu)件分體形成后通過夾有粘結(jié)層而一體地固接。
在上述圖4(a)~(d)的各實施形態(tài)中,與本實施形態(tài)一樣,在將空芯線圈33嵌合到第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a上時,可以防止繞線33a在第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a和空芯線圈33之間壓縮、在繞線33a上施加壓力(負(fù)載)而使其斷裂這樣的情況。
另外,在本實施形態(tài)中,通過在防斷線構(gòu)件6和粘結(jié)層7兩者上設(shè)置缺口來形成防斷線用避讓部6a、7a,但粘結(jié)層7也可以是不開有缺口或凹坑的圓環(huán)狀的粘結(jié)層7。另外,防斷線構(gòu)件6的防斷線用避讓部6a的厚度(高度)尺寸也可以是在繞線33a的線徑以下的厚度(高度尺寸),使繞線33a的一部分陷入圓環(huán)狀的粘結(jié)層7中,使防斷線用避讓部6a、7a的厚度(高度)尺寸在繞線33a的線徑以上。即,由于粘結(jié)層7由樹脂材料等的粘結(jié)劑或膠粘劑形成,較柔軟且具有柔軟性和撓性,故不會在繞線33a上施加會產(chǎn)生斷線的壓力(負(fù)載),而會變形,從而可以起到與上述本實施形態(tài)相同的效果。
另外,在本實施形態(tài)中,防斷線構(gòu)件6和絕緣片8通過夾有粘結(jié)層7固接,但也可以直接涂敷粘結(jié)劑進行貼合。這種情況下,只要使防斷線構(gòu)件6的厚度(高度)尺寸是在繞線33a的線徑以上的厚度(高度)尺寸,便可以起到與上述本實施形態(tài)相同的效果。
另外,粘結(jié)層7也可以是由具有粘結(jié)性質(zhì)的材料等構(gòu)成的粘結(jié)膜。
另外,防斷線構(gòu)件6的材質(zhì)也可以由環(huán)氧樹脂等樹脂材料構(gòu)成。
另外,在上述實施形態(tài)中,將空芯線圈33嵌合在第一定子鐵芯組31的內(nèi)定子鐵芯31a上,但也可以將空芯線圈33嵌合在外定子鐵芯31b上。
權(quán)利要求
1.一種電動機,包括在內(nèi)周緣豎起多個極齒的定子鐵芯、以及嵌合在所述定子鐵芯上的空芯線圈,其特征在于,在所述空芯線圈的至少一側(cè)的端面上設(shè)有所述空芯線圈的繞線的引出部,在所述定子鐵芯和所述空芯線圈的端面之間具有防斷線構(gòu)件,該防斷線構(gòu)件形成有供所述空芯線圈的引出部的繞線引出的避讓部。
2.如權(quán)利要求1所述的電動機,其特征在于,在所述防斷線構(gòu)件上形成的避讓部是位于與所述空芯線圈的引出部相對的位置上的防斷線用間隙。
3.如權(quán)利要求2所述的電動機,其特征在于,在所述防斷線構(gòu)件上固接有絕緣片。
4.如權(quán)利要求2所述的電動機,其特征在于,所述防斷線構(gòu)件在成形時一體地形成有絕緣片。
5.如權(quán)利要求2所述的電動機,其特征在于,所述防斷線用間隙的大小在所述繞線的線徑以上。
6.如權(quán)利要求1所述的電動機,其特征在于,所述防斷線構(gòu)件由具有絕緣性的構(gòu)件形成。
7.如權(quán)利要求1所述的電動機,其特征在于,所述空芯線圈形成為中空的圓筒形狀,在所述繞線中,卷繞起始端或卷繞終止端中的至少一方從所述空芯線圈內(nèi)側(cè)的卷繞層引出到所述引出部。
8.如權(quán)利要求1所述的電動機,其特征在于,所述防斷線構(gòu)件通過在周向上切去環(huán)狀的一部分而形成所述避讓部,且該防斷線構(gòu)件的徑向?qū)挾扰c所述空芯線圈的端面的徑向?qū)挾认嗤?br>
9.如權(quán)利要求3所述的電動機,其特征在于,所述絕緣片形成為圓環(huán)狀,該絕緣片的徑向?qū)挾扰c所述防斷線構(gòu)件的徑向?qū)挾认嗤龇罃嗑€構(gòu)件和所述絕緣片通過片狀的粘結(jié)層固接。
10.如權(quán)利要求9所述的電動機,其特征在于,所述粘結(jié)層通過在周向切去環(huán)狀的一部分而形成有供所述空芯線圈的引出部的繞線引出的避讓部,所述避讓部是位于與所述空芯線圈的引出部相對的位置上的防斷線用間隙。
11.如權(quán)利要求1所述的電動機,其特征在于,所述定子鐵芯是在所述空芯線圈的軸線方向的兩端面上重疊配置的內(nèi)定子鐵芯及外定子鐵芯中的任何一方,且由所述內(nèi)定子鐵芯和所述外定子鐵芯構(gòu)成定子鐵芯組。
12.如權(quán)利要求11所述的電動機,其特征在于,所述定子鐵芯組構(gòu)成為多個,與包括轉(zhuǎn)軸和固接在該轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子磁體的轉(zhuǎn)子隔著間隙地相對配置。
13.如權(quán)利要求11所述的電動機,其特征在于,電動機是步進電機。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不會發(fā)生空芯線圈的繞線受到壓力(負(fù)載)而使繞線斷裂這類問題的電動機。由于在定子鐵芯(31、32)和空芯線圈(33、34)的端面之間具有防斷線構(gòu)件(6),該防斷線構(gòu)件形成有供空芯線圈(33、34)的引出部(33c)的繞線(33a)引出的避讓部(6a),故在將空芯線圈(33、34)嵌合到定子鐵芯(31、32)上時,位于空芯線圈(33、34)的引出部(33c)的繞線(33a、34a)從防斷線構(gòu)件(6)的避讓部引出,從而可以解決繞線(33a、34a)在定子鐵芯(31、32)和空芯線圈(33、34)的端面之間壓縮、受到不均勻的壓力(負(fù)載)而斷裂這類問題。
文檔編號H02K15/04GK1941571SQ200610154040
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者內(nèi)海信一 申請人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會社