外轉(zhuǎn)子型馬達的制作方法
【專利摘要】一種在不降低線圈的空間系數(shù)、且保持小型化的情況下，能實現(xiàn)線圈引線的配線作業(yè)及接線作業(yè)的省力化的外轉(zhuǎn)子型馬達。從同相的定子單元分割成多個并且層疊的各定子單元(7a～7d)的同相的線圈(5)所引出的線圈引線(11)的一端通過定子單元(7a～7d)的極爪(6c、6d)的間隙而分別與突設(shè)于端子臺主體(9a)上的相間連接端子(10a、10b)連接并且互相串聯(lián)，與從各相線圈(5)引出的線圈引線(11)的另一端分別連接的驅(qū)動信號輸入端子(10c)及外部輸入端子(10e)、與從各相線圈(5)引出的線圈引線(11)的另一端分別連接的驅(qū)動信號輸入端子(10d)及外部輸入端子(10f)在端子臺主體(9a)內(nèi)分別配線連接。
【專利說明】外轉(zhuǎn)子型馬達
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于例如汽車、生產(chǎn)設(shè)備、辦公設(shè)備等的外轉(zhuǎn)子型馬達。
【背景技術(shù)】
[0002]馬達通過切換在設(shè)置于定子單元內(nèi)的線圈中流動的電流方向，而使具備與定子磁軛的極爪相對設(shè)置的永磁體的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。為了進行切換電流方向等的控制，線圈與馬達基板連接。例如，對于通常的無刷馬達而言，在定子鐵芯上以平行于軸向的方向卷繞著磁導線(以卷芯方向與軸向垂直的方式卷繞)，線圈的卷繞起始端與卷繞結(jié)束端的線圈端都沿軸向引出并連接于驅(qū)動電路。
[0003]內(nèi)轉(zhuǎn)子型的PM步進馬達的定子單元將磁導線卷繞在設(shè)于定子磁軛的極爪外周的線圈繞線管上，將內(nèi)周側(cè)及外周側(cè)的線圈端通過馬達外殼的卷繞部引出至定子的外周側(cè)的空間并使之連接至配線基板(參照專利文獻I)。
[0004]或者，也有人提出一種內(nèi)轉(zhuǎn)子型的PM步進馬達的方案，該方案不使用配線基板，而是將線圈繞線管形狀放大，對端子銷的一端保持，并將卷繞于繞線管的磁導線的卷繞起始端和卷繞結(jié)束端分別連接，將各端子銷沿軸向引出并將另一端側(cè)直接與電路基板連接(參照專利文獻2)。
[0005]另外，在外轉(zhuǎn)子型馬達的PM步進馬達中，在繞線管的卷芯部設(shè)有貫穿凸緣部的通孔，將線圈卷繞在繞線管上而形成的各單元調(diào)整位置，并以通孔相互連通的狀態(tài)多層疊置，將引出至朝向外方的凸緣部的導引槽內(nèi)的線圈引線纏繞在嵌于通孔中的端子桿上進行供電(參照專利文獻3)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本專利特開2002-78268號公報
[0009]專利文獻2:日本專利特開平5-64411號公報
[0010]專利文獻3:日本專利特開平9-74731號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0012]外轉(zhuǎn)子型馬達的PM步進馬達與內(nèi)轉(zhuǎn)子型的PM步進馬達相比，具有同等外形尺寸的情況下能產(chǎn)生更大轉(zhuǎn)矩的優(yōu)點，而另一方面，由于線圈引線的配線必須在馬達內(nèi)部進行，存在無法確保對線圈弓I線進行配線所需的充足空間的問題。
[0013]具體而言，首先，在專利文獻I中，由于釆用了供電用的電路基板，電路基板部件本身占據(jù)空間大，且因電路基板配設(shè)于與轉(zhuǎn)子軸垂直的方向上，因而，在外轉(zhuǎn)子型馬達中無法米用。
[0014]另外，若采用專利文獻2中的將繞線管外徑向外側(cè)擴大的構(gòu)造，則將線圈引線的卷繞起始端部與卷繞結(jié)束端部分別連接至端子銷的距離增長且線圈引線的穿引是非直線的，因而，作業(yè)費事且不適于自動化組裝。另外，由于線圈引線沿垂直于轉(zhuǎn)子軸的方向引出，因而，在外轉(zhuǎn)子型馬達中無法采用。
[0015]另外，專利文獻3的端子桿以平行于轉(zhuǎn)子軸的狀態(tài)貫通繞線管并嵌于其中，考慮到將端子桿壓入通孔的長度，就不得不將外轉(zhuǎn)子型馬達制成大型。另外，從卷繞在各繞線管上的線圈引出的線圈引線通過凸緣部的導引槽而纏繞至端子桿的距離變長，且因穿引作業(yè)為非直線而難以實現(xiàn)組裝自動化。
[0016]本發(fā)明為了解決這些技術(shù)問題而進行，其目的在于提供一種外轉(zhuǎn)子型馬達，在不降低線圈的空間系數(shù)且保持小型化的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)線圈引線的配線作業(yè)及接線作業(yè)的省力化。
[0017]解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0018]本發(fā)明為達到上述目的而具備以下的構(gòu)成。
[0019]本發(fā)明提供一種外轉(zhuǎn)子型馬達，包括:定子，該定子是將利用形成有梳齒狀的極爪的定子磁軛將磁導線卷繞而成的空心線圈夾于其中而形成的定子單元在軸承部的周圍同心狀地層疊多個而形成的；轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有插入于所述軸承部的轉(zhuǎn)子軸、與所述極爪相對且形成有磁極的永磁體、受到支承而能夠以所述轉(zhuǎn)子軸為中心進行旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁軛；以及驅(qū)動電路接線端子臺，該驅(qū)動電路接線端子臺將向所述線圈通電而對馬達進行驅(qū)動的驅(qū)動電路的驅(qū)動信號輸入端子、相間連接端子及外部輸入端子一體地形成于端子臺主體上，本發(fā)明的外轉(zhuǎn)子型馬達的特征在于，從同相的定子單元分割成多個并且層疊的各定子單元的同相的所述線圈所引出的線圈引線的一端通過所述定子單元的極爪的間隙，而分別與突設(shè)于所述端子臺主體上的所述相間連接端子連接并且互相串聯(lián)，與從各相線圈引出的線圈引線的另一端分別連接的所述驅(qū)動信號輸入端子與所述外部輸入端子在所述端子臺主體內(nèi)分別配線連接。
[0020]依據(jù)上述構(gòu)成，由于采用了將對馬達進行驅(qū)動的驅(qū)動電路的驅(qū)動信號輸入端子、相間連接端子及外部輸入端子一體形成于端子臺主體上的驅(qū)動電路接線端子臺，因而不需要配線用基板，還能夠以直線方式對從各線圈引出的線圈引線進行配線連接，而且能夠省略端子臺主體內(nèi)的配線。因此，能夠在保持馬達外形尺寸的小型化的情形下，有助于實現(xiàn)裝配的自動化。
[0021]另外，本發(fā)明以下述構(gòu)成為宜。即，在所述驅(qū)動電路接線端子臺中，使所述相間連接端子、所述驅(qū)動信號輸入端子及所述外部輸入端子在連結(jié)部相連而形成的引線框經(jīng)過嵌件成形加工，并且所述連結(jié)部被切斷，從而使各端子從所述端子臺主體突出設(shè)置。
[0022]由此，能夠通過使用引線框的嵌件成形來制造端子臺主體，而且由于能夠僅通過將連結(jié)部切斷而形成連接線圈引線的端子部，因而能夠提供價格低廉且適于大量生產(chǎn)的外轉(zhuǎn)子型馬達。
[0023]另外，通過采用散熱性樹脂(例如將氮化鋁、陶瓷粉末等作為填充物混入的樹脂)作為形成所述端子臺主體的模塑樹脂，能夠?qū)Ⅱ?qū)動電路接線端子臺兼作馬達安裝板及散熱板加以使用。
[0024]發(fā)明效果
[0025]采用上述的外轉(zhuǎn)子型馬達，能夠在不降低線圈的空間系數(shù)、且保持小型化的情況下，實現(xiàn)線圈引線的配線作業(yè)及接線作業(yè)的省力化?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0026]圖1為定子單元的立體圖。
[0027]圖2為引線框的俯視圖。
[0028]圖3為鑄模后的驅(qū)動電路接線端子臺的透視俯視圖。
[0029]圖4為將連結(jié)部切除后的驅(qū)動電路接線端子臺的俯視圖。
[0030]圖5為另一例的驅(qū)動電路接線端子臺的俯視圖。
【具體實施方式】
[0031]以下，參照附圖對本發(fā)明的外轉(zhuǎn)子型馬達的一個實施方式進行說明。本實施方式的外轉(zhuǎn)子型馬達為爪極式兩相步進馬達，由多個定子單元同心狀地層疊而成，所述多個定子單元通過用具有梳齒狀的極爪(claw pole)的定子磁軛將卷繞成空心狀的定子線圈夾于其中而形成，本實施例對之進行示例說明。
[0032]參照圖1，對兩相步進馬達的概略構(gòu)成進行說明。如圖1所示，在轉(zhuǎn)子I中，被磁化成沿圓周方向N、S交替的永磁體2設(shè)置于筒狀的轉(zhuǎn)子磁軛3的內(nèi)周面上。永磁體2與下述的定子磁軛的極爪(claw pole)相對設(shè)置。在呈有底筒狀的轉(zhuǎn)子磁軛3的底部設(shè)有轉(zhuǎn)子輪轂，轉(zhuǎn)子軸經(jīng)壓入、燒嵌等加工而與之連結(jié)成一體。
[0033]如圖1所示，定子4由多個(本實施例為四層)定子單元7a?7d同心狀地層疊而成，所述定子單元7a?7d通過將磁導線卷繞成空心狀而形成的線圈5夾于一對定子磁軛6a、6b之間而組成。由于本實施例為兩相馬達，因而將電角度的相位相差180度的A相線圈與B相線圈以例如A-A-B-B、A-B-A-B或A-B-B-A的方式進行層疊。定子單元7a?7d的中心部插設(shè)有供轉(zhuǎn)子軸穿插其中的筒狀的軸承座8，并與驅(qū)動電路接線端子臺9組裝成一體。在軸承座8內(nèi)，同心狀地嵌設(shè)有圓筒狀的隔片及軸承(bearing)，轉(zhuǎn)子軸以貫穿筒孔的方式嵌設(shè)其中，利用防拔脫墊圈采取拔脫防止措施而將這些部件進行組裝。此外，對于定子4，也可以利用模塑樹脂在定子單元7a?7d的周圍進行模塑。
[0034]如圖1所示，在驅(qū)動電路接線端子臺9中，向A相及B相線圈通電而驅(qū)動馬達的驅(qū)動電路的相間連接端子10a、10b、驅(qū)動信號輸入端子10c、IOd及外部輸入端子10e、IOf與端子臺主體9a形成為一體。
[0035]具體而言，從A相及B相的定子單元7a?7d分割成多個(二分割)并且層疊設(shè)置的各定子單元的線圈5的內(nèi)周側(cè)引出的線圈引線11通過位于線圈外周側(cè)的極爪6c、6d的間隙，并通過突設(shè)于端子臺主體9a的相間連接端子10a、10b而使同相(A相或B相)的定子線圈的卷繞起始端與卷繞結(jié)束端實現(xiàn)配線連接。另外，各相線圈5的線圈引線11分別與驅(qū)動信號輸入端子IOc及驅(qū)動信號輸入端子IOd配線連接。驅(qū)動信號輸入端子IOc與外部輸入端子IOe配線連接，驅(qū)動信號輸入端子IOd與外部輸入端子IOf配線連接。
[0036]如圖1所示，例如，如果將四層的定子單元從圖面的上方起以A相-A,相-B相-B,相的方式層疊，從第一層的定子單元7a的線圈5 (A相)引出的一端側(cè)(外周端或內(nèi)周端)線圈引線11與驅(qū)動信號輸入端子IOc連接，而從第二層的定子單元7b的線圈5 (A '相)引出的一端側(cè)(外周端或內(nèi)周端)線圈引線11則與驅(qū)動信號輸入端子IOd連接(參照圖1中的單點劃線)。另外，從第一層的定子單元7a的線圈5引出的另一端側(cè)(內(nèi)周端或外周端)線圈引線11與相間連接端子IOa連接，而從第二層的定子單元7b的線圈5引出的另一端側(cè)(內(nèi)周端或外周端)線圈引線11則與相間連接端子IOa連接(參照圖1中的單點劃線)。B相側(cè)的定子單元7c、7d的情形亦與此相同。
[0037]依據(jù)上述構(gòu)成，由于采用了驅(qū)動馬達的驅(qū)動電路的相間連接端子10a、10b及驅(qū)動信號輸入端子10c、IOd與端子臺主體9a形成一體的驅(qū)動電路接線端子臺9，因而不需要配線基板，能夠以直線方式對從各線圈5引出的線圈引線11進行配線連接，而且能夠縮減配線長度。因此，能夠在保持馬達外形尺寸的小型化的情形下，有助于實現(xiàn)裝配的自動化。另外，驅(qū)動電路接線端子臺9也可以作為外部安裝板加以使用。
[0038]如圖2所示，采用了引線框10，該引線框10通過使驅(qū)動電路的相間連接端子10a、IOb及與外部輸入端子10e、10f連接的驅(qū)動信號輸入端子10c、IOd在連結(jié)部IOg處相連而形成。如圖3所示，該引線框10經(jīng)嵌件成形加工而與包括軸承座8在內(nèi)的端子臺主體9a形成一體。
[0039]將該連結(jié)部IOg切斷，如圖4所示，從端子臺主體9a突出設(shè)置有相間連接端子10a、10b、驅(qū)動信號輸入端子10c、IOd及外部輸入端子10e、10f。在端子臺主體9a內(nèi)，驅(qū)動信號輸入端子IOc與外部輸入端子IOe配線連接，驅(qū)動信號輸入端子IOd與外部輸入端子IOf配線連接。另外,相間連接端子10a、10a(例如A相-A '相連接用)相互之間、相間連接端子10b、IOb (例如B相-B y相連接用)相互之間也進行配線連接。
[0040]由此，能夠通過使用引線框10的嵌件成形加工制造出驅(qū)動電路接線端子臺9，而且，僅通過切斷連結(jié)部1Og就能使連接線圈引線11的各端子出現(xiàn)，因而能夠提供價格低廉且適于大量生產(chǎn)的外轉(zhuǎn)子型馬達。
[0041]另外，通過采用散熱性樹脂(例如將氮化鋁、陶瓷粉末等作為填充物混入的樹脂)作為形成端子臺主體9a的模塑樹脂，能夠?qū)Ⅱ?qū)動電路接線端子臺9兼作馬達安裝板及散熱板加以使用。
[0042]另外，在端子臺主體9a成形時，也可以形成如圖5所示的凸緣部％。由此，當將端子臺主體9a用作馬達安裝板時，能夠作為安裝孔加以使用。
[0043]采用上述的外轉(zhuǎn)子型馬達，在不降低線圈的空間系數(shù)、且不降低線圈及驅(qū)動電路接線端子臺9的絕緣可靠性的情況下，能夠在定子單元7a~7d間的極有限的空間內(nèi)以良好的作業(yè)便利性進行配線作業(yè)。
[0044]另外，由于從各定子單元的線圈的內(nèi)周側(cè)引出的線圈引線11通過相鄰的線圈外周側(cè)與極爪間的間隙以直線方式配線于驅(qū)動電路接線端子臺9的端子上，因而，線圈引線11的配線作業(yè)極為簡易，從而能夠提高組裝效率。
[0045]此外，與相間連接端子10a、IOb連接的線圈引線11可以是A相和B相中的任一相，驅(qū)動信號輸入端子10c、IOd及外部輸入端子10e、10f也可替換其輸入端子的位置。
[0046]上述實施例對爪極式兩相步進馬達進行了示例，然而，本發(fā)明并不受其限定，同樣能夠適用于雖然軸向的長度增長但可實現(xiàn)低振動的三相、四相、...!!相等多相步進馬達(無刷型)。
【權(quán)利要求】
1.一種外轉(zhuǎn)子型馬達，包括:定子，該定子是將利用在軸承部的周圍形成有梳齒狀的極爪的定子磁軛對磁導線卷繞而成的空心線圈進行夾持而形成的定子單元同心狀地層疊多層而形成的；轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子軸和轉(zhuǎn)子磁軛，所述轉(zhuǎn)子軸插入于所述軸承部，所述轉(zhuǎn)子磁軛具有形成有與所述極爪相對的磁極的永磁體、受到支承而能夠以所述轉(zhuǎn)子軸為中心進行旋轉(zhuǎn)；以及驅(qū)動電路接線端子臺，該驅(qū)動電路接線端子臺將向所述線圈通電而對馬達進行驅(qū)動的驅(qū)動電路的驅(qū)動信號輸入端子、相間連接端子及外部輸入端子一體地形成于端子臺主體上，其特征在于， 從同相的定子單元分割成多個并且層疊的各定子單元的同相的所述線圈引出的線圈引線的一端通過所述定子單元的極爪的間隙而分別與突設(shè)于所述端子臺主體上的所述相間連接端子連接并且互相串聯(lián)，與從各相線圈引出的線圈引線的另一端分別連接的所述驅(qū)動信號輸入端子與所述外部輸入端子在所述端子臺主體內(nèi)分別配線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子型馬達，其特征在于， 在所述驅(qū)動電路接線端子臺中，使所述相間連接端子、所述驅(qū)動信號輸入端子及所述外部輸入端子在連結(jié)部相連而形成的引線框被嵌件成形，并且所述連結(jié)部被切斷，從而使各端子從所述端子臺主體突出設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的外轉(zhuǎn)子型馬達，其特征在于， 將散熱性樹脂用作形成所述端子臺主體的模塑樹脂。
【文檔編號】H02K3/52GK103875163SQ201280049659
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月17日
【發(fā)明者】宮坂武 申請人:信濃絹糸株式會社