本發(fā)明涉及無刷馬達(dá)。

背景技術(shù)：

為了在馬達(dá)不被勵(lì)磁時(shí)能夠進(jìn)行正確的停止位置控制，對增大馬達(dá)的保持轉(zhuǎn)矩(制動(dòng)轉(zhuǎn)矩)進(jìn)行研究。作為像這樣能夠增大保持轉(zhuǎn)矩的無刷馬達(dá)，公知有例如專利文獻(xiàn)1所記載的無刷馬達(dá)。

對于專利文獻(xiàn)1的無刷馬達(dá)而言，在定子磁軛設(shè)置極齒，準(zhǔn)備三種通過其高度、寬度來改變面積的極齒，將它們組合而以規(guī)定的角度偏移配置，由此增大保持轉(zhuǎn)矩。

但是，在上述的結(jié)構(gòu)中，定子磁軛是直接影響馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的部件，對馬達(dá)的其他特性有較大影響。因此，由于在定子磁軛設(shè)置用于增大保持轉(zhuǎn)矩的極齒，而使馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大幅度下降，即使保持轉(zhuǎn)矩變大，也導(dǎo)致馬達(dá)本來的特性下降。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-143289號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于這樣的情況完成的，其目的在于提供一種盡管結(jié)構(gòu)簡單，但不會(huì)降低馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，而能夠提高保持轉(zhuǎn)矩的無刷馬達(dá)。

本發(fā)明通過以下的結(jié)構(gòu)掌握。

(1)本發(fā)明的無刷馬達(dá)的特征在于，具備：基座部；軸，其軸支承于上述基座部；定子，其以包圍上述軸的方式固定于上述基座部；以及轉(zhuǎn)子，其與上述軸一體，上述定子具有：定子鐵芯，其沿周向具有多個(gè)突極；以及繞組，其經(jīng)由絕緣體繞上述定子鐵芯的上述突極卷繞，上述轉(zhuǎn)子具有：筒狀的轉(zhuǎn)子磁軛，其以包圍上述定子的方式配置，并在內(nèi)周面配置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用磁鐵，還具備：圓環(huán)狀的保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵，其包 圍上述軸，并在上述定子鐵芯上配置于上述繞組的內(nèi)周部，沿周向被磁化為多個(gè)極；以及磁性部件，其包圍上述軸，并安裝于上述轉(zhuǎn)子磁軛的頂部內(nèi)表面且與上述保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵對置地配置，沿周向具有多個(gè)極齒，上述磁性部件具有與上述保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵的上述極數(shù)相同的上述極齒的個(gè)數(shù)。

(2)在(1)的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的無刷馬達(dá)的特征在于，上述磁性部件的極齒的外徑比上述保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵的外徑大。

(3)在(1)或者(2)的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的無刷馬達(dá)的特征在于，上述磁性部件在其內(nèi)周側(cè)具有連結(jié)部，在外周側(cè)具有向外側(cè)突出的上述極齒。

(4)在(1)或者(2)的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的無刷馬達(dá)的特征在于，上述磁性部件與上述極齒一起通過上述轉(zhuǎn)子磁軛的沖裁而形成。

(5)本發(fā)明的無刷馬達(dá)的特征在于，具備：基座部；框架，其構(gòu)成上述基座部與殼體；軸，其軸支承于上述基座部與上述框架；定子，其以包圍上述軸的方式固定于上述基座部；以及轉(zhuǎn)子，其與上述軸一體，上述定子具有：定子鐵芯，其沿周向具有多個(gè)突極；以及繞組，其經(jīng)由絕緣體繞上述定子鐵芯的上述突極卷繞，上述轉(zhuǎn)子具有：筒狀的轉(zhuǎn)子磁軛，其以包圍上述定子的方式配置，并在內(nèi)周面配置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用磁鐵，還具備：圓環(huán)狀的保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵，其包圍上述軸，并在上述定子鐵芯上配置于上述繞組的內(nèi)周部，沿周向被磁環(huán)為多個(gè)極；以及磁性部件，其插通于上述軸，形成于周向的多個(gè)極齒與上述保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵的內(nèi)周面對置地配置，上述磁性部件具有與上述保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵的上述極數(shù)相同的上述極齒。

根據(jù)這樣構(gòu)成的無刷馬達(dá)，盡管結(jié)構(gòu)簡單，但不會(huì)降低馬達(dá)本來的特性，能夠提高保持轉(zhuǎn)矩。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的無刷馬達(dá)的實(shí)施方式1的剖視圖。

圖2是圖1所示的無刷馬達(dá)所具備的保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵的俯視圖。

圖3(a)是圖1所示的無刷馬達(dá)所具備的磁性部件的俯視圖，圖3(b)是圖3(a)的b-b線的剖視圖。

圖4是表示圖1所示的無刷馬達(dá)的定子、保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵、磁性部件、以及轉(zhuǎn)子磁軛的分解立體圖。

圖5是表示本發(fā)明的無刷馬達(dá)的實(shí)施方式2的剖視圖。

圖6是圖5所示的無刷馬達(dá)的轉(zhuǎn)子磁軛的內(nèi)表面圖。

圖7是表示本發(fā)明的無刷馬達(dá)的實(shí)施方式3的剖視圖。

圖8(a)是圖7所示的無刷馬達(dá)所具備的磁性部件的俯視圖，圖8(b)是圖8(a)的b-b線的剖視圖。

圖9是表示圖7所示的無刷馬達(dá)的定子、保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵、磁性部件、以及轉(zhuǎn)子磁軛的分解立體圖。

圖10是表示本發(fā)明的無刷馬達(dá)的實(shí)施方式4的剖視圖。

圖11是表示本發(fā)明的無刷馬達(dá)的實(shí)施方式5的剖視圖。

附圖標(biāo)記的說明

10...基座部；11...框架；12...殼體；13、14...軸承；15軸；16...定子；17...定子鐵芯；18...突極；19...絕緣體；20...繞組；22...轉(zhuǎn)子；23...轉(zhuǎn)子磁軛；23A...有底部(頂部)；23B...彎曲部；24...旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用磁鐵；25...保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵；26...磁性部件；26A...極齒；26B...連結(jié)部；27...磁性部件；27A...極齒；27C...切口；28...磁性部件；28A...極齒；30...止推板；31...電路基板；32...滑動(dòng)軸承。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖，對用于實(shí)施本發(fā)明的方式(以下，實(shí)施方式)詳細(xì)地進(jìn)行說明。此外，遍及實(shí)施方式的說明的全體對相同的要素標(biāo)注相同的編號(hào)。

(實(shí)施方式1)

圖1是表示本發(fā)明的無刷馬達(dá)的實(shí)施方式1的剖視圖。在圖1中，具有基座部10，通過覆蓋該基座部10的一側(cè)的面(圖中上表面)而配置的框架11，構(gòu)成無刷馬達(dá)的殼體12。

在殼體12的大致中央配置有基座部10，在基座部10一體地形成有圓筒部10a，在圓筒部10a的內(nèi)側(cè)固定有軸承13，軸15與固定于框架11的軸承14一起被軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)。在軸15的基座側(cè)下端設(shè)置有止推板30。軸15的一端從框架11突出。

在殼體12內(nèi)的基座部底面配置有電路基板31，在基座部10的圓筒部10a以包圍軸15的方式固定有定子16。定子16形成為具有沿著周向具有例如9個(gè)突極18的定子鐵芯17、和經(jīng)由絕緣體19繞該突極18卷繞的繞組20。

另外，與軸15一體地設(shè)置有轉(zhuǎn)子22，轉(zhuǎn)子22以包圍定子16的方式配置。即，轉(zhuǎn)子22具有有底圓筒狀的轉(zhuǎn)子磁軛23，在其有底部(頂部)23A，軸15沿著轉(zhuǎn)子磁軛23的中心軸安裝。在轉(zhuǎn)子磁軛23的內(nèi)周面以與定子鐵芯17對置的方式配置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用磁鐵24。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用磁鐵24以沿其周向成為N極、S極、N極、S極、......的方式被磁化。

另外，圓環(huán)狀的保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25以包圍軸15的方式固定于定子鐵芯17。保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25由厚度比較薄的板材構(gòu)成。保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25在定子鐵芯17上定位于繞組20的內(nèi)周部。圖2是保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25的俯視圖，以沿其周向多個(gè)極例如稱為N極、S極、N極、S極的方式將四個(gè)極磁化。

另外，返回圖1，磁性部件26以包圍軸15的方式安裝于轉(zhuǎn)子磁軛23的頂部內(nèi)表面。磁性部件26由厚度比較薄的板材構(gòu)成。由此，磁性部件26與保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25對置地配置。圖3(a)是磁性部件26的俯視圖，從外周側(cè)向外側(cè)突出的極齒26A沿周向設(shè)置有四個(gè)。磁性部件26的極齒26A的個(gè)數(shù)與保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25的極數(shù)對應(yīng)(成為相同的個(gè)數(shù))。因此，在保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25的極數(shù)例如為六個(gè)的情況下，磁性部件26的極齒26A的個(gè)數(shù)為六個(gè)。如圖3(a)的b-b線的剖視圖即圖3 (b)所示，磁性部件26在內(nèi)周側(cè)具有成為壁厚的連結(jié)部26B。由此，如圖1所示，磁性部件26在其連結(jié)部26B，能夠與將轉(zhuǎn)子磁軛23固定于軸15的朝著軸向的彎曲部23B進(jìn)行具有可靠性的連結(jié)。另外，如圖1所示，磁性部件26以其極齒26A的外徑R1比保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25的外徑R2大的方式形成。

圖4是表示定子16、保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25、磁性部件26、以及轉(zhuǎn)子磁軛23的分解立體圖。保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25相對于定子16固定，磁性部件26與轉(zhuǎn)子磁軛23的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)。此外，通過厚度比較薄的板材形成保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25以及磁性部件26，由此能夠避免無刷馬達(dá)的厚度變大。

這樣構(gòu)成的無刷馬達(dá)在馬達(dá)停止時(shí)，保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25的鄰接的極通過磁性部件26相互吸引(引き合ぅ)，從而能夠使保持轉(zhuǎn)矩上升。而且，若對馬達(dá)的繞組20進(jìn)行通電，則比該保持轉(zhuǎn)矩大的力矩施加于轉(zhuǎn)子磁軛23，但用于旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)與用于保持轉(zhuǎn)矩的結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立沒有給予影響，因此能夠避免降低馬達(dá)本來的特性。另外，保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25以及磁性部件26由厚度比較薄的板材構(gòu)成，因此能夠避免馬達(dá)主體的厚度變大。

表1示出對本發(fā)明的無刷馬達(dá)與現(xiàn)有的無刷馬達(dá)的保持轉(zhuǎn)矩進(jìn)行比較的數(shù)據(jù)值。

[表1] 單位：gcm

在表1中，在比較品的欄示出現(xiàn)有的無刷馬達(dá)的數(shù)據(jù)值，在比較品應(yīng)用本發(fā)明的欄示出本發(fā)明的無刷馬達(dá)的數(shù)據(jù)值。另外，表中，CW表示順時(shí)針，CCW表示逆時(shí)針。作為數(shù)據(jù)資料舉出10個(gè)，也示出它們的平均值等。從表1能夠確認(rèn)到，本發(fā)明的無刷馬達(dá)在任意情況下都能夠獲得較大的保持轉(zhuǎn)矩。

(實(shí)施方式2)

圖5是表示本發(fā)明的無刷馬達(dá)的實(shí)施方式2的剖視圖，為與圖1對應(yīng)的圖。

在圖5中，與圖1比較而不同的結(jié)構(gòu)在于，取代將圖1所示的磁性部件26獨(dú)立地形成，而通過轉(zhuǎn)子磁軛23的沖裁與該轉(zhuǎn)子磁軛23一體地形成磁性部件27。轉(zhuǎn)子磁軛23也由磁性材料構(gòu)成，因此在其一部分也具有磁性部件27的功能。即，在圖5中，首先，通過階梯差D的形成而使轉(zhuǎn)子磁軛23的有底部(頂部)23A中靠近軸15的部分以很小的間隙與保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25接近，由此成為磁性部件27的形成區(qū)域。而 且，如表示轉(zhuǎn)子磁軛23的內(nèi)表面的圖6所示，在磁性部件27的形成區(qū)域形成例如四個(gè)切口27C，由此形成四個(gè)極齒27A。通過這樣與轉(zhuǎn)子磁軛23一體地形成磁性部件27，也起到與實(shí)施方式1所示的效果相同的效果。

(實(shí)施方式3)

圖7是表示本發(fā)明的無刷馬達(dá)的實(shí)施方式3的剖視圖，為與圖1對應(yīng)的圖。

在圖7中，與圖1比較而不同的結(jié)構(gòu)在于磁性部件28。該磁性部件28安裝于軸15。圖8(a)是從極齒28A側(cè)觀察磁性部件28的俯視圖。另外，圖8(b)是圖8(a)的b-b線的剖視圖。如圖8(a)所示，磁性部件28形成為在中央形成有軸15的通孔28C的圓筒形，且在其一端具有由沿軸向延伸的突起部構(gòu)成的極齒28A。極齒28A沿周向等間隔地例如形成有四個(gè)。如圖7所示，安裝于軸15的磁性部件28的極齒28A與保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25的內(nèi)周面對置。此外，保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同。

圖9是示出了定子16、保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25、磁性部件26、以及轉(zhuǎn)子磁軛23的分解立體圖。保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25相對于定子16固定，磁性部件28安裝于軸15并與轉(zhuǎn)子磁軛23的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)。在該情況下，磁性部件28以其極齒28A始終與保持轉(zhuǎn)矩用磁鐵25的內(nèi)周面對置的方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

(實(shí)施方式4)

在上述的實(shí)施方式中，均成為具備框架11的結(jié)構(gòu)。但是，不局限于此，如圖10所示，不具備框架11的結(jié)構(gòu)也能夠應(yīng)用本發(fā)明是不言而喻的。在圖10的情況下，安裝于框架11的軸承14與軸承13一起安裝于基座部10。即，軸承13、軸承14以在相對于基座部10垂直的方向并列設(shè)置的狀態(tài)安裝于該基座部10。由此，被軸承13、軸承14軸支承的軸15即使沒有框架11，僅通過基座部10也能夠可靠性高地進(jìn)行軸支承。

(實(shí)施方式5)

另外，在上述的實(shí)施方式中為使用了兩個(gè)球軸承的結(jié)構(gòu)，但不限定于此，在圖11所記載的實(shí)施方式5中取代實(shí)施方式4中的軸承13、軸承14而使用滑動(dòng)軸承32。通過使用滑動(dòng)軸承32，能夠確保在軸向的支承區(qū)域，因此能夠充分地對軸進(jìn)行軸支承。

以上，使用實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但不言而喻本發(fā)明的技術(shù)范圍不限定于上述實(shí)施方式所記載的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員明確可知能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施方式施加各種變更或者改進(jìn)。另外，施加了那樣的變更或者改進(jìn)的方式也能夠包括于本發(fā)明的技術(shù)范圍，從權(quán)利要求書的記載可以明確。