專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備定子和旋轉(zhuǎn)自如地配置在定子的內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子的步進(jìn)馬達(dá)之類的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中定子具有多個(gè)主極并在其上分別繞有線圈。
背景技術(shù)：
以往，在包含打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)等信息設(shè)備領(lǐng)域或FA機(jī)器之類的產(chǎn)業(yè)機(jī)器領(lǐng)域的廣闊范圍內(nèi)，步進(jìn)馬達(dá)被用作這些設(shè)備的驅(qū)動部分。近年來，步進(jìn)馬達(dá)的總需求趨向于逐年擴(kuò)大，其用途也遍及很廣的范圍，隨之，能對機(jī)器側(cè)做出貢獻(xiàn)的馬達(dá)的緊湊化設(shè)計(jì)、 低成本化的要求也越來越高。多用于復(fù)印機(jī)或打印機(jī)等OA機(jī)器等的步進(jìn)馬達(dá)要求小型、廉價(jià)、高速高轉(zhuǎn)矩和低振動旋轉(zhuǎn)。作為這種步進(jìn)馬達(dá)，在例如把磁性體和永久磁鐵用于轉(zhuǎn)子的混合型的情況下，大多采用美國專利第5，283, 486號或美國專利第5，410，200號公報(bào)等中所公示的構(gòu)成的馬達(dá)。即，分別把線圈繞在從環(huán)狀的磁性體框架上呈輻射狀向內(nèi)突出的主極上，構(gòu)成定子；再使混合型轉(zhuǎn)子經(jīng)空氣隙與該定子對向，該混合型轉(zhuǎn)子是把沿軸向磁化好的永久磁鐵夾持在一對磁性體之間而構(gòu)成。上述的步進(jìn)馬達(dá)大多采用1.8°作為其步進(jìn)角，但是，為了高精度地維持、控制該步進(jìn)角，就要求把定子與轉(zhuǎn)子之間的空氣隙控制在例如0.05mm之內(nèi)。因此，就將鋁等金屬制的襯套固定在支承定子的馬達(dá)外殼上，再把滾珠軸承支承在其中，將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸高精度地旋轉(zhuǎn)支承在滾珠軸承中。但是，按照上述的現(xiàn)有的步進(jìn)馬達(dá)，為了在定子以與轉(zhuǎn)子之間確保微小的空氣隙， 就必須采用金屬制的襯套和滾珠軸承，成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供廉價(jià)且能夠高速高效運(yùn)轉(zhuǎn)的步進(jìn)馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具備包含由略呈環(huán)狀的鐵芯基體和多個(gè)主極構(gòu)成的定子鐵芯和卷繞在該定子鐵芯的各個(gè)主極上的線圈的定子、以及經(jīng)空氣隙而旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在定子之內(nèi)的轉(zhuǎn)子；所述多個(gè)主極從該鐵芯基體呈輻射狀向內(nèi)突出而成，各自的前端形成有多個(gè)感應(yīng)齒；由磁性材料制成的一對轉(zhuǎn)子磁極和被夾持在該兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁極之間而沿軸向磁化好的永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子要件被支承在轉(zhuǎn)子軸上，構(gòu)成轉(zhuǎn)子；在各轉(zhuǎn)子磁極的外周面上等節(jié)距地形成多個(gè)磁齒，并使所述一對轉(zhuǎn)子磁極的磁齒之間沿周向錯(cuò)開1/2節(jié)距，而且，將轉(zhuǎn)子的步進(jìn)角設(shè)定為4. 09°，同時(shí)，采用金屬軸承作為支承轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸的軸承。在上述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，在定子的軸向兩側(cè)可以設(shè)置蓋構(gòu)件，在蓋構(gòu)件上分別安裝支承金屬軸承的樹脂制的軸承支承構(gòu)件。此種情況下，分別支承在兩蓋構(gòu)件上的軸承支承構(gòu)件及分別支承在其上的金屬軸承可以由同一形狀的構(gòu)件構(gòu)成，從而能夠?qū)崿F(xiàn)零部件的通用化。如上所述，由于把轉(zhuǎn)子的步進(jìn)角設(shè)定為4. 09°，所以與步進(jìn)角為1.8°的一般的通用品相比，每次用輸入脈沖信號使線圈勵磁時(shí)，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角就大，這樣就能夠使轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的高速化意味著轉(zhuǎn)數(shù)的上升提高了馬達(dá)的效率。另一方面，馬達(dá)的效率值也取決于空氣隙，空氣隙越大效率越低，這是眾所周知的，考慮到這一點(diǎn)，由于高速化能夠提高馬達(dá)效率，所以即使加寬空氣隙，也能夠?qū)ⅠR達(dá)的效率確保到與現(xiàn)有的馬達(dá)的效率同等程度。換言之，即使不高精度地維持空氣隙，也能夠使馬達(dá)的輸出與現(xiàn)有的馬達(dá)的輸出同等，所以，可以采用廉價(jià)的滑動軸承即金屬軸承作為支承轉(zhuǎn)子的軸承，從而能夠大幅度地降低成本。


圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的兩相混合型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的正面剖視圖。圖2是圖1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的平面圖。圖3是表示圖1的定子和轉(zhuǎn)子的位置關(guān)系的平面圖。圖4表示的是圖1的軸承襯套，(a)是正面圖，(b)是正面剖視圖。圖5是圖2的從箭頭V看的局部正面圖。圖6是圖5的放大圖，(a)是正面圖，(b)是(a)的側(cè)面剖視圖。圖7是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的正面剖視圖。圖8表示的是圖7的軸承襯套，(a)是正面圖，(b)是正面剖視圖，(c)是立體圖。圖9是本發(fā)明的另外的實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的立體圖。圖10是圖9的定子鐵芯和馬達(dá)蓋的局部分解立體圖。圖11是本發(fā)明的另外不同的實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的正面剖視圖。圖12是本發(fā)明的再另外的實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的立體圖。圖13是圖12的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的正面剖視圖。圖14是圖12的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的正面圖。圖15是圖12的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的仰視圖。圖16是沿圖15的A-B線剖切的正面剖視圖。圖17表示的是圖12的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的四個(gè)角落的一部分，(a)是從圖15的箭頭C 方向看到的一部分的正面圖，(b)是(a)的側(cè)面剖視圖。圖18是圖12的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的馬達(dá)蓋的立體圖。圖19是圖18的馬達(dá)蓋的側(cè)面圖。圖20是圖18的馬達(dá)蓋的一部分的平面圖。圖21是圖12的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子鐵芯的平面圖。圖22是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的立體圖。圖23是圖22的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的平面圖。
具體實(shí)施例方式1.實(shí)施方式一圖1和圖2表示的是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的兩相混合(HB)型步進(jìn)馬達(dá)的整體結(jié)構(gòu)，圖1是正面剖視圖，圖2是平面圖。圖3表示的是本馬達(dá)的主要部分的結(jié)構(gòu)，是從軸向看到的把主極數(shù)設(shè)為8的定子和HB型轉(zhuǎn)子組合起來的構(gòu)件的示圖。在該圖中，省略了線圈，但是在8主極的繞線極即頭部都分別繞有線圈，把每隔一個(gè)的4個(gè)主極上繞制的線圈連接起來形成一相，其余的4個(gè)主極形成另一相，整體上是兩相線圈的HB型旋轉(zhuǎn)電機(jī)。定子是采用不會產(chǎn)生不平衡電磁力的高速性好的8主極結(jié)構(gòu)的例子。定子10由定子鐵芯12、兩相的線圈14 (示于圖1)和上下絕緣件16、18構(gòu)成，定子鐵芯12由外形基本呈正四邊形的環(huán)狀的鐵芯基體1 和從該鐵芯基體12a向內(nèi)呈輻射狀突出設(shè)置的沿周向等間隔排列的8個(gè)主極12b構(gòu)成，兩相的線圈14繞制在各主極12b上， 上下絕緣件16、18介于各主極12b與線圈14之間；繞線極即各主極12b的前端突出設(shè)置有 3個(gè)感應(yīng)齒12c。3個(gè)感應(yīng)齒12c等間隔地配置在各主極12b上，且關(guān)于主極12b的中心線對稱。將多片矽鋼片層疊起來構(gòu)成定子鐵芯12。如圖3所示，由配置在垂直軸(X軸)和水平軸(Y軸)相互正交的2條線上的4個(gè)主極12b也就是每隔90°配置的4個(gè)主極12b 構(gòu)成一相(Α相、C相)，其余的四個(gè)機(jī)械角相互間隔90°且與一相主極隔開45°機(jī)械角配置的主極12b形成二相(B相、D相)。在各相中，在對線圈14通電時(shí)，使間隔90°的4個(gè)主極12b勵磁，使其交互地反極性。如圖1所示，在定子鐵芯12上從其軸向兩側(cè)嵌入絕緣件16、18，將各主極12b的頭部即繞線部夾蓋住，線圈14就隔著該絕緣件16、18繞在各主極12b上。如圖1所示，配置在定子鐵芯12的內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子20由沿軸向并排固定在轉(zhuǎn)子軸22 上的2個(gè)轉(zhuǎn)子磁極24A、24B和被夾持在該轉(zhuǎn)子磁極24A、24B之間而沿軸向磁化好的圓盤狀的永久磁鐵沈構(gòu)成。將矽鋼片層疊起來分別構(gòu)成這兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁極24A、24B，在它們的外周上等節(jié)距等間隔地設(shè)置有多個(gè)(本實(shí)施方式中是22個(gè))磁齒25。一對轉(zhuǎn)子磁極24A、24B 配置得相互錯(cuò)開1/2個(gè)齒距，這兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁極24A、24B和被夾持在其間的永久磁鐵沈構(gòu)成轉(zhuǎn)子要件28。轉(zhuǎn)子軸22的對應(yīng)于轉(zhuǎn)子磁極24A、24B的位置上形成滾花加工部22a，壓入轉(zhuǎn)子軸22將其緊固在夾持住永久磁鐵沈的這對轉(zhuǎn)子磁極24A、24B上，轉(zhuǎn)子磁極24A、24B就被牢固地固定在滾花加工部2 上不會轉(zhuǎn)動。永久磁鐵沈例如由鐵氧體磁鐵來構(gòu)成，當(dāng)然也可以采用其他磁鐵材料例如釹等稀土類磁鐵。由于轉(zhuǎn)子磁極24A、24B的磁齒25的齒數(shù)是22，所以轉(zhuǎn)子磁齒齒距是360° /22 = 16.36°，在兩相機(jī)中步進(jìn)角就為4等分轉(zhuǎn)子磁齒齒距的值，即4. 09°。也就是說，本馬達(dá)是 HB型，從前述可知，如果把圖3所示的一方的轉(zhuǎn)子磁極24A磁化為S極，在其各磁齒25的中間沿軸向隔著永久磁鐵26的厚度存在被磁化為N極的另一方轉(zhuǎn)子磁極MB的磁齒25。因此，作為轉(zhuǎn)子要件觀的磁齒25的N極和S極的節(jié)距是8. 18°，將該值除以相數(shù)就是步進(jìn)角，由于本實(shí)施方式是兩相機(jī)，所以步進(jìn)角為上述的4. 09°。圖1中，定子10的軸向兩側(cè)(為方便起見，下稱上側(cè)和下側(cè))配置上蓋30和下蓋 32，與定子10的定子鐵芯12的外周面一起構(gòu)成馬達(dá)外殼。兩蓋30、32的外形分別形成為與定子鐵芯12同樣的大體正四邊形的形狀。下蓋32由構(gòu)成底面的底板部32a、四邊形的外框部32b以及與轉(zhuǎn)子軸22同心的內(nèi)框部32c構(gòu)成，用PPS、PBT等樹脂一體成形。該下蓋32 是在使外框部32b的端面頂接到定子鐵芯12的下面的狀態(tài)下被固定在定子10上。作為其固定方法，例如先使下側(cè)的絕緣件18的一部分與下蓋32的一部分在幾乎遍及整個(gè)外周的多個(gè)地方相面對并接近，再在兩者之間施加超聲波，通過所謂超聲波熔接使其固接起來。該下蓋32就覆蓋住從定子鐵芯12的下面突出的絕緣件18和線圈14。在下蓋32的一條邊上，設(shè)置有與外部連接用的終端部。即，如圖1和圖2所示，切掉下蓋32的外框部32b的一部分，同時(shí)在該位置的底板部3 上形成向側(cè)方延伸出來的支座32d。在下側(cè)的絕緣件18上，用栽植在其上的銷釘安裝著電路基板36，將線圈14的端部捆繞在銷釘上，通過錫焊將其電氣連接到電路基板36上。電路基板36的一部分從定子鐵芯 12的外側(cè)面引突出來，由該支座32d支撐住，在該位置的電路基板36上，安裝有連接器38。 因此，利用該連接器38供給外部電源或信號，由此可以進(jìn)行對線圈14的通電及其控制。將薄金屬板進(jìn)行沖壓成型而形成上蓋30，上蓋30由頂板部30a和四邊形的外框部 30b構(gòu)成。在頂板部30a的中央部位，形成有與下蓋32的內(nèi)框部32c的內(nèi)徑基本相等的內(nèi)徑的開口 30c。該上蓋30是在將外框部32b的下端面頂接到定子鐵芯12的上面的狀態(tài)下用后述的鉚接技術(shù)被緊固在定子10上。在頂板部30a的上面通過例如點(diǎn)焊固定著安裝板 34，該安裝板34具有基本與頂板部30a相同的外形，通過沖裁加工金屬板而形成。該安裝板34上在其中央部位也形成有與頂板部30a的開口 30c吻合的開口 34a。從圖3可知，在定子鐵芯12的四個(gè)角落上在每隔90°的旋轉(zhuǎn)對稱的位置處形成有軸向的通孔12d。在定子鐵芯12的上下的上、下蓋30、32上，對應(yīng)于該通孔12d分別設(shè)置有插通孔，在安裝板34上對應(yīng)于該插通孔形成有螺釘孔34b。在裝配該馬達(dá)時(shí)，通過這些通孔 12d和插通孔將螺栓擰在安裝板34的螺釘孔34b上。在定子鐵芯12的軸向兩側(cè)的內(nèi)周部安裝軸承襯套40A、40B，分別把旋轉(zhuǎn)自如地支承轉(zhuǎn)子軸22的金屬軸承42A、42B支承在軸承襯套40A、40B內(nèi)。該軸承襯套40A、40B是用 PPS等樹脂成型的同一形狀的部件，成為圖4所示的結(jié)構(gòu)。即，在成型為環(huán)狀的主體部40a 的下部形成帶臺階的嵌合部40b，嵌合部40b外徑基本等于定子鐵芯12的各主極12b上的感應(yīng)齒12c的內(nèi)徑，在主體部40a的外周面的端面上形成蓋支持面40c，同時(shí)，在該蓋支持面 40c的內(nèi)側(cè)設(shè)置朝軸向外側(cè)突出的凹窩40d，另外，在主體部40a的內(nèi)周形成軸承支承筒面 40e，該軸承支承筒面40e的靠凹窩40d側(cè)設(shè)置有朝內(nèi)方延伸出來形成的蓋部40f。嵌合部 40b的外周面、凹窩40d的外周面與軸承支承筒面40e同心。在兩軸承襯套40A、40B的軸承支承筒面40e內(nèi)，在其內(nèi)側(cè)壓入固定著金屬軸承 42A、42B。在軸承襯套40A、40B各自的嵌合部40b側(cè)相互面對面的狀態(tài)下，分別從軸向兩側(cè)把軸承襯套40A、40B安裝到定子鐵芯12上。也就是說，把軸承襯套40A、40B的嵌合部40b 分別嵌合到定子鐵芯12的各主極12b上的感應(yīng)齒12c的內(nèi)徑面上，且使其臺階面分別頂接在定子鐵芯12的端面上，用嵌合部40b的嵌合面(外周面)進(jìn)行軸承襯套40A、40B對定子鐵芯12的調(diào)芯，同時(shí)用嵌合部40b的臺階面限制軸向位置。金屬軸承42A、42B例如是將潤滑劑浸漬到燒結(jié)多孔質(zhì)金屬內(nèi)而成的含油軸套。把下蓋32固定在定子鐵芯12上，由此就同時(shí)把下側(cè)的軸承襯套40B固定住。即 在把軸承襯套40B的嵌合部40b嵌合安裝在定子鐵芯12的各主極12b的內(nèi)側(cè)時(shí)，在主體 40a嵌合到下側(cè)的絕緣件18的內(nèi)周面上的狀態(tài)下保持住軸承襯套40B，并在該狀態(tài)下把下蓋32配置在定子10的下側(cè)。此時(shí)，使下蓋32的外框部32b的上端面頂接到定子鐵芯12 的下面時(shí)，下蓋32的內(nèi)框部32c的上端面頂接到軸承襯套40B的蓋支持面40c。由于采用超聲波熔接把下蓋32固定在絕緣件18上，所以局部被內(nèi)嵌支承在定子鐵芯12上的軸承襯套40B就成為被夾入在定子鐵芯12和下蓋32內(nèi)的狀態(tài)，并被牢牢地固定住。下側(cè)軸承襯套40B的凹窩部40d松動地嵌在下蓋32的內(nèi)框部32c內(nèi)，被收容在內(nèi)框部32c中，其前端不從下蓋32內(nèi)伸出。把轉(zhuǎn)子20裝入定子10內(nèi)之后，把上側(cè)的軸承襯套40A安裝在定子鐵芯12上，再把上蓋30固定在定子10上，同時(shí)就把軸承襯套40A固定住。即從上方把轉(zhuǎn)子20插入到固定了下側(cè)的軸承襯套40B和下蓋32的定子10的定子鐵芯12的內(nèi)側(cè)，并插通到將轉(zhuǎn)子20 的轉(zhuǎn)子軸22的下部支承在軸承襯套40B內(nèi)的金屬軸承42B的內(nèi)側(cè)，而使轉(zhuǎn)子20的轉(zhuǎn)子磁極24A、24B與定子鐵芯12的各主極12b的內(nèi)面對峙。此后，在把支承了金屬軸承42A的軸承襯套40A的嵌合部40b置于下側(cè)的狀態(tài)下，把轉(zhuǎn)子軸22由其上端插通到金屬軸承42A的內(nèi)側(cè)，將嵌合部40b嵌合在定子鐵芯12的各主極12b的內(nèi)側(cè)。軸承襯套40A的嵌合部40b 嵌合到定子鐵芯12上之后，把上蓋30固定在定子鐵芯12上。在上蓋30固定在定子鐵芯12上時(shí)，上蓋30的外框部30b的下端面頂接到定子鐵芯12的上面，同時(shí)上蓋30的頂板部30a頂?shù)捷S承襯套40A的蓋支持面40c，所以軸承襯套 40A就成為被夾入到定子鐵芯12和上蓋30內(nèi)的狀態(tài)，并被牢牢地固定住。此時(shí)，如圖1所示，軸承襯套40A的凹窩40d被松動地插在上蓋30的頂板部30a的開口 30c和安裝板34 的開口 3 中，其上端從安裝板34的上面突出來。因此，利用該凹窩40d的突出部分就能夠在把該馬達(dá)安裝到各種機(jī)器內(nèi)時(shí)高精度地把轉(zhuǎn)子軸22與各種機(jī)器的輸入部對正。然后說明上蓋30對定子10的固定。如上所述，四邊形的上蓋30具有頂板部30a和外框部30b，而在對應(yīng)于四邊形的四個(gè)角落的外框部30b上設(shè)置有圖5所示的固定片30d， 其與外框部30b —體設(shè)置并向下方延伸出來。如圖6的(a)所示，在固定片30d的偏下部， 設(shè)置有沖孔30e，固定片30d的比沖孔30e更下側(cè)的部分為鉚接作用部30f。在沖孔30e的內(nèi)下緣形成有其中央位置最低的兩個(gè)斜面30el、30e2。在對應(yīng)于該固定片30d的下部的定子鐵芯12上在外表面設(shè)置有呈四角形開口的凹部12e。這里，在上蓋30的外框部30b下端面頂?shù)蕉ㄗ予F芯12的上面的狀態(tài)下，凹部12e的上緣與固定片30d的沖孔30e的斜面 30el、30e2局部交叉。在上蓋30向定子10固定時(shí)，如上所述，在把上側(cè)的軸承襯套40A安裝到定子10上之后，把上蓋30配置到定子10上，使其外框部30b的下端面頂接定子鐵芯12的上端面，然后，把處于上蓋30的四個(gè)角落的各固定片30d的作用部30f中心部分別從外側(cè)向內(nèi)壓入， 也就是使作用部30f的局部變形而進(jìn)入到各自的凹部12e內(nèi)，將上蓋30鉚接固定住。此時(shí)，固定片30d的作用部30f的一部分進(jìn)入到定子鐵芯12的凹部12e內(nèi)，卡住上蓋30，防止其脫落，在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的情況下，實(shí)現(xiàn)了上蓋30的特別牢固的固定。即 從圖6的(a)、(b)可知，固定片30d上的沖孔30e的下緣的斜面30el、30e2也就是作用部 30f的上緣斜面與定子鐵芯12的凹部12e的上緣交叉，所以在使作用部30f朝凹部12e內(nèi)變形時(shí)，隨著作用部30f的上緣斜面進(jìn)入到凹部12e內(nèi)，在固定片30d上就產(chǎn)生向下方的拉力，能夠把上蓋30頂壓在定子鐵芯12上，該頂壓力作用于上蓋30的四個(gè)角落上，就能夠把上蓋30牢牢地固定在定子鐵芯12上。在上述的構(gòu)成的步進(jìn)馬達(dá)中，將能夠由脈沖信號驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)角設(shè)定為 4.09°，與一般的1.8°的構(gòu)成相比，能夠把旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定得大，所以能夠使其高速旋轉(zhuǎn)?？傊?，可以說本實(shí)施方式的馬達(dá)是一種能夠高速化的步進(jìn)馬達(dá)。而且，由于馬達(dá)的輸出與轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)矩之乘積成正比，所以該高速化增大了輸出，結(jié)果，就提高了效率。
另一方面，在上述的步進(jìn)馬達(dá)中，與原來的馬達(dá)不同，采用金屬軸承42A、42B作為轉(zhuǎn)子20的軸承。由于這種金屬軸承42A、42B是所謂的滑動軸承，所以把定子與轉(zhuǎn)子之間的空氣隙設(shè)定得稍大于滾珠軸承情況下的空氣隙。這種情況下，定子與轉(zhuǎn)子之間的空氣隙影響馬達(dá)的效率，空氣隙越大效率就越低。但是，在上述實(shí)施方式的馬達(dá)中，步進(jìn)角的設(shè)定實(shí)現(xiàn)了高速化而提高了效率的結(jié)構(gòu)，所以即使因采用金屬軸承42A、42B作為軸承而導(dǎo)致效率降低，效率的提高可彌補(bǔ)該弊端，所以也能夠得到發(fā)揮出與原來的情況同等以上的效率的步進(jìn)馬達(dá)。這里，是將規(guī)定片數(shù)的矽鋼片層疊起來構(gòu)成上述定子鐵芯12，但是把該矽鋼片沖裁成規(guī)定的形狀的原片，再把依次轉(zhuǎn)90°層疊起來，采用這種方法能夠得到抑制磁通矢量的離散的效果。也就是說，由于圖3所示的定子鐵芯12是90°點(diǎn)對稱的結(jié)構(gòu)，所以90°旋轉(zhuǎn)重合能夠消除沖模的稍微的尺寸差異或矽鋼片的片厚差異引起磁通矢量的離散。2.其他實(shí)施方式然后說明本發(fā)明的其他實(shí)施方式。圖7和圖8所示的實(shí)施方式表示使用了不同于圖1 圖6中說明的實(shí)施方式的軸承襯套40A'、40B'，圖7和圖8中，與前述相同的符號的零部件表示相同或相當(dāng)?shù)牧悴考Ｔ搶?shí)施方式所示的軸承襯套40A'、40B'是用PPS等樹脂成型的，把該樹脂材料設(shè)定到最合適的用量，成為圖8所示的結(jié)構(gòu)。即具備圓環(huán)狀基部40a'、形成在其外周上的帶臺階的嵌合部40b、圓筒狀的安裝支持筒40g、圓筒狀的凹窩部40d'、軸承支持筒40h 和蓋部40f ；圓環(huán)狀基部40a'構(gòu)成軸承襯套的主體部，其外徑基本等于定子鐵芯12的各主極12b上的感應(yīng)齒12c的內(nèi)徑，安裝支持筒40g從嵌合部40b朝上方延伸出來并將蓋支持面40c形成在端面上；凹窩部40d'突出設(shè)置在基部40a'的上面安裝支持筒40g的內(nèi)側(cè)， 并與安裝支持筒40g同心；軸承支持筒40h在基部40a'的內(nèi)周部上面朝上方延伸出來，其內(nèi)周形成軸承支承筒面40e ；蓋部40f從該軸承支持筒40h的上端朝內(nèi)方延伸。兩軸承襯套40A'、40B'的軸承支承筒面40e內(nèi)，壓入固定著金屬軸承42A、42B。 兩軸承襯套40A'、40B'在各自的基部40a'面對面的狀態(tài)下，分別從其軸向兩側(cè)安裝到定子鐵芯12上。S卩把軸承襯套40A'、40B'的各自的嵌合部40b嵌合到定子鐵芯12的各主極12b中的感應(yīng)齒12c的內(nèi)徑上，并且使嵌合部40b的臺階面分別頂接到定子鐵芯12 的端面上，通過嵌合部40b的嵌合來進(jìn)行軸承襯套40A'、40B'的調(diào)芯，同時(shí)用臺階面限制軸向位置。把下蓋32固定在定子鐵芯12上，由此就同時(shí)把下側(cè)的軸承襯套40B'固定住。下蓋32的內(nèi)框部32c的上端面頂接軸承襯套40B'的蓋支持面40c。把下蓋32固定在定子 10上，由此，一部分被內(nèi)嵌保持在定子鐵芯12上的軸承襯套40B'就成為被夾入到定子鐵芯12和下蓋32內(nèi)的狀態(tài)，并被牢牢地固定住。在把上蓋30固定到定子鐵芯12上時(shí)，上蓋30的頂板部30a頂接到軸承襯套40A' 的蓋支持面40c，軸承襯套40A'就成為被夾入到定子鐵芯12和上蓋30內(nèi)的狀態(tài)，并被牢牢地固定住。此時(shí)，軸承襯套40A'的凹窩部40d被松動地插入在上蓋30的頂板部30a的開口 30c和安裝板34的開口 3 中，其上端從安裝板34的上面突出來。由此，利用該凹窩部40d的突出部分就能夠在將該馬達(dá)安裝到各種機(jī)器中時(shí)使轉(zhuǎn)子軸22高精度地對正各種機(jī)器的輸入部。
然后，說明圖9和圖10所示的另外的其他實(shí)施方式。這些附圖中，與上述相同符號的零部件也表示同一或相當(dāng)?shù)牧悴考D9和圖10中，將薄金屬板進(jìn)行沖壓成型而形成的上蓋30'具備頂板部30a'和大體呈正四邊形的外框部30b'，在頂板部30a'的中央部位，形成有與下蓋32的內(nèi)框部的內(nèi)徑基本相等的內(nèi)徑的開口 30c'。在上蓋30'的外框部30b'上的正四邊形的四個(gè)角落的位置處，分別設(shè)置有與外框部30b‘ —體的且向下方延伸出來的固定片30d'。各固定片 30d'對應(yīng)于定子鐵芯12的正四邊形的角處的倒角的位置，但是，該實(shí)施方式的情況下，在定子鐵芯12的倒角部分的兩側(cè)連續(xù)一體地設(shè)置有平行于定子鐵芯12的兩邊的側(cè)片30dl、 30d2。這兩側(cè)片30dl、30d2的功能是防止上蓋30相對定子鐵芯12轉(zhuǎn)動，此外還兼有對鉚接時(shí)的變形的補(bǔ)足強(qiáng)度的作用。在各固定片30d'的中央偏下部，設(shè)置有沖孔30e'，固定片30d'的比沖孔30e'更下側(cè)的部分為鉚接作用部30f'。與實(shí)施方式1的情況一樣，沖孔30e'的內(nèi)下緣成為其中央位置為最低的V字形，即形成有兩個(gè)斜面。對應(yīng)于該固定片30d的下部的定子鐵芯12的位置處設(shè)置有在外表面上開口的凹部12e'，這里，凹部12e'的上緣高度設(shè)定為，在上蓋30 ‘的外框部30b'下端面頂接到定子鐵芯12的上面的狀態(tài)下，凹部12e'的上緣與固定片30d'的沖孔30e'的斜面局部交叉。從上述的上緣位置一直到定子鐵芯12的下端位置連續(xù)地形成凹部12e'。在定子鐵芯 12的周面上，從上述正四邊形的四角至兩側(cè)的側(cè)片上沿軸向形成帶臺階的溝槽12f，上蓋 30'的各固定片30d'嵌入到該溝槽12f的上部分，定子鐵芯12的四片側(cè)面和固定片30d 的側(cè)片30dl、30d2被配置得處于同一平面。在該實(shí)施方式中，也與圖1 圖6說明的實(shí)施方式的情況一樣，使鉚接作用部 30f'的中央部鉚緊變形而進(jìn)入到凹部12e'內(nèi)，由此來實(shí)現(xiàn)上蓋30對定子鐵芯12的固定，除能夠得到與上述同樣的作用效果之外，由于在上蓋30'上一體地設(shè)置相互正交的側(cè)片30dl、30d2并使它們分別接到定子鐵芯12的相互正交的兩側(cè)面，所以能夠有效地防止上蓋30'相對定子鐵芯12轉(zhuǎn)動，能夠?qū)⑸仙w30'牢牢地固定在定子鐵芯12上。特別是，由于形成有固定片30d'嵌入到定子鐵芯12上的帶臺階的溝槽12f，所以這種防止轉(zhuǎn)動的效果更加顯著。然后說明圖11所示的不同的實(shí)施方式。圖11所示的構(gòu)成是采用所謂雙磁鐵型結(jié)構(gòu)作為轉(zhuǎn)子20'，并使用與該轉(zhuǎn)子20'的軸長一致的定子10'。即在定子10'中，與圖1記載的結(jié)構(gòu)之不同點(diǎn)在于定子鐵芯是把多片矽鋼片層疊起來構(gòu)成的定子鐵芯12'，增大矽鋼片的層疊片數(shù)而形成規(guī)定的軸長。這種情況下，由于采用把沖裁成規(guī)定形狀的矽鋼片依次轉(zhuǎn)動90°層疊起來的方法，所以能夠消除磁通矢量的離散，使其均衡。轉(zhuǎn)子20'是用把永久磁鐵夾持在一對轉(zhuǎn)子磁極之間的轉(zhuǎn)子要件構(gòu)成的HB型轉(zhuǎn)子，但是在該實(shí)施方式中，由兩個(gè)轉(zhuǎn)子要件觀乂、28￥構(gòu)成轉(zhuǎn)子。S卩轉(zhuǎn)子20'由沿軸向并排固定在轉(zhuǎn)子軸22'上的四個(gè)圓盤狀轉(zhuǎn)子磁極24AX、24BX、MBY、24AY和分別被夾持在一對轉(zhuǎn)子磁極24AXJ4BX之間和MBY、24AY之間而沿軸向磁化好的圓盤狀的永久磁鐵
構(gòu)成。這些轉(zhuǎn)子磁極分別由矽鋼片等層疊起來構(gòu)成，各自的外周上設(shè)置有多個(gè)(本實(shí)施方式中為22個(gè))磁齒25X、25Y。一對轉(zhuǎn)子磁極24AXJ4BX被配置得齒距相互錯(cuò)開1/2齒距，永久磁鐵26Χ被夾持在兩者之間，同樣，一對轉(zhuǎn)子磁極24AYJ4BY被配置得齒距相互錯(cuò)開1/2齒距，永久磁鐵^Y 被夾持在兩者之間。兩永久磁鐵26X、26Y被設(shè)定得磁化方向相反，被永久磁鐵26Χ磁化的轉(zhuǎn)子磁極24AXJ4BX與被永久磁鐵26Υ磁化的轉(zhuǎn)子磁極24ΑΥ、24ΒΥ中，面對面鄰接的轉(zhuǎn)子磁極ΜΒΧ、24ΒΥ同極性。此時(shí)，鄰接的轉(zhuǎn)子磁極ΜΒΧ、24ΒΥ的周向的齒位置是同位置。轉(zhuǎn)子磁極24AXJ4BX和永久磁鐵26Χ構(gòu)成轉(zhuǎn)子要件H轉(zhuǎn)子磁極24AYJ4BY和永久磁鐵26Υ 構(gòu)成轉(zhuǎn)子要件^Υ。圖11中，雖然示出轉(zhuǎn)子要件觀乂、28￥無間隙鄰接的狀態(tài)，但是轉(zhuǎn)子要件 28Χ、28Υ也可以在稍微離開的狀態(tài)下相鄰接。轉(zhuǎn)子要件觀乂、觀￥的各轉(zhuǎn)子磁極ΜΑΧ、24ΒΧ、ΜΒΥ、24ΑΥ的各自的磁齒25Χ、25Υ經(jīng)空氣隙徑向面對定子10'的各主極的感應(yīng)齒。把兩個(gè)轉(zhuǎn)子要件觀乂、28￥支持在共同的轉(zhuǎn)子軸22'上的轉(zhuǎn)子20'的轉(zhuǎn)子軸22'被支承在設(shè)置在定子10'的軸向兩側(cè)的軸承襯套 40Α'、40Β'的金屬軸承42Α、42Β中，由此就將轉(zhuǎn)子20'旋轉(zhuǎn)自如地支承起來。把上蓋30 和下蓋32固定在定子10'上，由此就將軸承襯套40Α'、40Β'安裝到定子10'上。為了把各轉(zhuǎn)子磁極牢固地固定，在轉(zhuǎn)子軸22'上合適的地方形成有滾花加工部22a'。然后，說明圖12 圖21所示的本發(fā)明的另外的不同實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中， 與圖1 圖6中說明的一樣，也是兩相混合型(HB)步進(jìn)馬達(dá)，也是把主極數(shù)設(shè)定為8的定子與HB型轉(zhuǎn)子組合的結(jié)構(gòu)。定子110由定子鐵芯112、兩相的線圈114和上下絕緣件116、118構(gòu)成，定子鐵芯 112由外形基本呈正四邊形的環(huán)狀的鐵芯基體11 和從該鐵芯基體11 向內(nèi)呈輻射狀突出設(shè)置的沿周向等間隔排列的8個(gè)主極112b構(gòu)成，兩相的線圈114繞在各主極112b上，上下絕緣件116、118介于各主極112b與線圈114之間；繞線極即各主極112b的前端突出設(shè)置有3個(gè)感應(yīng)齒112c。3個(gè)感應(yīng)齒112c等間隔地配置在各主極112b上，且關(guān)于主極112b 的中心線對稱。將多片矽鋼片層疊起來構(gòu)成定子鐵芯112，如圖21所示，由配置在垂直軸(X軸) 和水平軸(Y軸)相互正交的兩條線上的四個(gè)主極112b也就是每隔90°配置的四個(gè)主極 112b構(gòu)成一相(A相、C相)，其余的四個(gè)相互間隔90°機(jī)械角且與一相主極隔開45°機(jī)械角配置的主極112b形成二相(B相、D相)。在各相中，在對線圈114通電時(shí)，勵磁驅(qū)動間隔 90°的四個(gè)主極112b，使其交互地反極性。由圖21可知，在構(gòu)成定子鐵芯112的多片矽鋼片上，正方形的鐵芯基體11 的各邊上的外表面比四個(gè)角的外表面朝周向外側(cè)呈臺階地突出來，把這樣的矽鋼片層疊起來在定子鐵芯112的各邊上形成分別比四個(gè)角的表面朝周向外側(cè)呈臺階地突出來的膨出部 112d。該膨出部112d的表面構(gòu)成馬達(dá)的外表面的一部分。定子鐵芯112用四角上的孔形狀各異的兩種矽鋼片構(gòu)成。即如圖21所示，第一種矽鋼片在四角上分別設(shè)置通透的圓形孔112e，第二種矽鋼片除四個(gè)角的圓形孔11 之外還形成有使該圓形孔11 的徑向外側(cè)開口的切口槽112f。如圖16所示，把層疊了第一種矽鋼片的上層疊層體、層疊了第二種矽鋼片的中層疊層體和層疊了第一種矽鋼片的下層疊層體這三層疊層體重疊起來構(gòu)成定子鐵芯112。結(jié)果，在定子鐵芯112的四個(gè)角的外周面上，在其中層上形成向外部開口的凹窪部112g，上層和下層的圓形孔11 從上下連通到該凹窪部112g。另一方面，如圖13所示，配置在定子鐵芯112的內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子120由沿軸向并排固定在轉(zhuǎn)子軸122上的兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁極124A、124B和被夾持在該轉(zhuǎn)子磁極124A、124B之間而沿軸向磁化好的圓盤狀的永久磁鐵126構(gòu)成。分別將矽鋼片等層疊起來構(gòu)成這兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁極 124A、1MB，在它們的外周上等節(jié)距等間隔地設(shè)置有多個(gè)(例如22個(gè))磁齒125。一對轉(zhuǎn)子磁極124A、124B配置得相互錯(cuò)開1/2個(gè)齒距，這兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁極124A、124B和被夾持在其間的永久磁鐵1 構(gòu)成轉(zhuǎn)子要件128。永久磁鐵1 例如由鐵氧體磁鐵來構(gòu)成，當(dāng)然也可以采用其他磁鐵材料例如釹等稀土類磁鐵。由于轉(zhuǎn)子磁極124A、124B的磁齒125的齒數(shù)是22，所以轉(zhuǎn)子磁齒節(jié)距是360° /22 =16.36°，步進(jìn)角在兩相機(jī)中就為4等分轉(zhuǎn)子磁齒節(jié)距的值，即4. 09°。也就是說，本馬達(dá)是HB型，如果把一方的轉(zhuǎn)子磁極124A磁化為S極，在其各磁齒125的中間沿軸向隔著永久磁鐵126的厚度存在被磁化為N極的另一方轉(zhuǎn)子磁極124B的磁齒125。因此，作為轉(zhuǎn)子要件1 的磁齒125的N極和S極的節(jié)距是8. 18°，將該值除以相數(shù)就是步進(jìn)角，由于本實(shí)施方式是兩相機(jī)，所以步進(jìn)角為上述的4. 09°。圖12 圖14中，定子110的軸向兩側(cè)(為方便起見，下稱下側(cè)和上側(cè))配置構(gòu)成馬達(dá)蓋的下蓋130和上蓋140，與定子110的定子鐵芯112的外周面一起構(gòu)成馬達(dá)外表面。 蓋130、140的外形分別形成為與定子鐵芯12同樣的大體正四邊形的形狀。下蓋130具有構(gòu)成底面的底板部131、四邊形的環(huán)狀外框部132以及連續(xù)地設(shè)置在外框部132的一邊上的連接器支座133，用PPS、PBT等樹脂一體成形。在底板部131上， 在其中央部位設(shè)置有開口 131a，該開口 131a的周緣上形成與轉(zhuǎn)子軸122同心的厚的環(huán)狀支座131b，支承后述的軸承襯套。扁平圓錐狀的薄壁部131c介于該環(huán)狀支座131b和底板部131之間，因此，環(huán)狀支座131b處于比底板部131的底面偏靠軸向內(nèi)側(cè)的位置，同時(shí)，薄壁部131c的彈性能使環(huán)狀支座131b相對底板部131沿軸向變位。該下蓋130按后述的結(jié)構(gòu)(卡扣結(jié)構(gòu))在使外框部132的端面頂接到定子鐵芯112的下面的狀態(tài)下被固定在定子 110上，并覆蓋住從定子鐵芯112的下面突出的絕緣件118和線圈114。下蓋130的一邊的連接器支座133構(gòu)成與外部連接用的終端部。S卩，如圖12和圖 13所示，切掉下蓋130的外框部132的一部分，同時(shí)將其周緣與底板部131 —起向側(cè)面延伸出來形成連接器支座133，安裝在定子110的下側(cè)的絕緣件118上的電路基板134被支承在連接器支座133上，同時(shí)電路基板134和裝在其上的連接器135就被收容在連接器支座133內(nèi)。通過錫焊將將線圈114的端部電氣連接到電路基板上，電路基板134再將其連接在連接器135的端子上，這樣，利用該連接器135供給外部電源或信號，就可以進(jìn)行對線圈114的通電及其控制。在下蓋130的外框部132的四個(gè)角落的位置處延伸設(shè)置有輔助片13 和側(cè)片 132b，分別從外框部的上緣朝軸向上方突出，輔助片13 位于角的位置，輔助后述的卡合片的卡合作用，側(cè)片132b位于輔助片兩側(cè)，基本上平行于夾住該角的兩條邊。輔助片13 和兩側(cè)的側(cè)片132b之間設(shè)置有縫隙132c，至少輔助片13 能夠單獨(dú)地朝徑向外側(cè)彈性變位。在輔助片13 的上部形成有用于卡在定子鐵芯112上的輔助爪132d，但是該輔助爪 132d的突出量被設(shè)定得比較小。下蓋130的四個(gè)角落處的偏內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有卡合片136。各卡合片136分別位于距外框部132的四個(gè)角落一定距離的內(nèi)側(cè)，而從底板部131上豎立起來，同時(shí)，與輔助片13 平行對峙，突出形成為與輔助片13 大體同一個(gè)高度?？ê掀?36形成為能夠插通到上述定子鐵芯112的四個(gè)角落處的圓形孔11 中的寬度，在卡合片136的上端部的外側(cè)面即與輔助片13 相面對的面上形成有朝外方向突出較大的卡合爪136a。該卡合片136被插通到定子鐵芯112中的下層的圓形孔11 內(nèi)，在中層的凹窪部112g處，以圓形孔11 的周緣為臺階卡住卡合片136的卡合爪136a，由此就阻止了定子鐵芯112和下蓋130沿軸向的脫開。此時(shí)，輔助片13 的輔助爪132d也卡在定子鐵芯112中的下層的端緣(上緣)上。這里，由于卡合片136從下蓋130的底板部131上豎立起來，豎起的長度較長，確保較大的彈性彎曲量。因此，即使卡合片136的卡合爪136a的突出量很大以充分確?？ňo， 卡扣時(shí)的操作性也不會變壞。另一方面，從外框部132豎起來的輔助片13 的彎曲量小， 而確保其剛性。因此，卡合爪136a的彎曲引起的定子鐵芯112與下蓋130的偏移或歪斜都能夠被輔助片13 抑制。在該輔助片13 上也可以不設(shè)置輔助爪132d。這種情況下， 輔助片13 和側(cè)片132b也可以連續(xù)地形成，而不設(shè)置縫隙132c。如圖15所示，在底板部 131的四個(gè)角落處，對應(yīng)于卡合片136的外側(cè)面形成有導(dǎo)向孔137。這是在成型時(shí)同時(shí)形成卡合片136的卡合爪136a時(shí)用來對滑動型芯進(jìn)行導(dǎo)向的孔?？墒?，從圖12 圖14可知，定子鐵芯112的各邊的膨出部112d的端面載置在下蓋 130的外框部132上的各邊的上端面上，下蓋130就支撐住定子鐵芯112。此時(shí)，定子鐵芯 112的膨出部112d就嵌入在相鄰的兩個(gè)角落的側(cè)片132b之間，但是如圖19和圖20所示， 各側(cè)片132b的遠(yuǎn)離輔助片13 —側(cè)的側(cè)緣從內(nèi)向外側(cè)厚度漸小，同時(shí)，在該厚度漸小的側(cè)緣上形成有向上方稍擴(kuò)開的小的傾斜α。外框部132的各邊上的兩個(gè)側(cè)片132b間的間隙在其最下端為最小，但是，如圖21所示，該尺寸Ll比定子鐵芯112的各邊的膨出部112d的寬度尺寸L2約小零點(diǎn)幾毫米。因此，當(dāng)使定子鐵芯112的膨出部112d嵌合到外框部132 的各邊上的兩側(cè)片132b之間而使膨出部112d的端面頂接到外框部132的上緣時(shí)，膨出部 112d的兩側(cè)磨削兩側(cè)片132b的基部側(cè)緣而將其頂碎，膨出部112d在緊貼的狀態(tài)下嵌合到兩側(cè)片132b上，定子鐵芯112就被支承在外框部132內(nèi)而不會松動。另外，在這種緊貼狀態(tài)下，四個(gè)角落的各卡合片136被卡扣在定子鐵芯112的規(guī)定層處，結(jié)果，就得到牢固的固定結(jié)構(gòu)。然后說明上蓋140。為從上方蓋住定子鐵芯112而設(shè)置的上蓋140是將薄金屬板沖壓成型而成，由頂板部141和四邊形的外框部142構(gòu)成，在頂板部141的中央部位形成有內(nèi)徑大體等于下蓋130的底板部131的開口 131a的內(nèi)徑的開口 141a。在頂板部141的四個(gè)角落的位置上，對應(yīng)于定子鐵芯112的四個(gè)角落的圓形孔11 隨著去翻邊加工等形成有螺釘孔141b。在使外框部142的下端面頂接到定子鐵芯112上的膨出部112d的上面的狀態(tài)下，該上蓋140用后面說明的鉚接技術(shù)被固定在定子110上。在四邊形的外框部142的對應(yīng)于四個(gè)角落的位置上，與外框部一體地且向下方延伸設(shè)置有固定片143。各固定片143具有位于角落部的角部的主部143a和位于其兩側(cè)構(gòu)成夾住該角部的兩邊的一部分且增強(qiáng)主部的側(cè)部14北，在定子鐵芯112的角落部嵌入在相鄰的膨出部112d之間的臺階內(nèi)。該固定片143的兩側(cè)部14 起到防止上蓋140相對定子鐵芯112轉(zhuǎn)動的作用，另外，還兼具對后述的鉚接時(shí)的變形的抵抗作用。如圖17之(a)所示，固定片143的主部143a的偏下部設(shè)置有沖孔143c，比主部143a的沖孔143c的更下側(cè)的部分為鉚接作用部143d。沖孔143c的內(nèi)下緣呈其中央位置最低的V字形，下側(cè)有兩個(gè)斜面143cl、143c2。該固定片143的下部與定子鐵芯112的上層和中層的結(jié)合位置對齊，中層的凹窪部112g的上緣設(shè)定在上蓋140的外框部142下端面頂接到定子鐵芯112的上面的狀態(tài)下與固定片143的主部143a上的沖孔143c的斜面143cl、143c2局部交叉的高度上。如上所述，在把上蓋140固定到定子110上時(shí)，把上蓋140配置在定子鐵芯112上， 使其外框部142下端面頂接到定子鐵芯112的上端面，然后，把處于上蓋140的四個(gè)角落的各固定片143的主部143a上的作用部143d的中心部分別從外側(cè)向內(nèi)壓，也就是使作用部 143d的局部變形而進(jìn)入到各凹窪部112g內(nèi)，將上蓋140鉚接固定住。此時(shí)，作用部143d的一部分進(jìn)入到定子鐵芯112的凹窪部112g內(nèi)，卡住上蓋140，防止其脫開，而在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的情況下，特別是實(shí)現(xiàn)了上蓋140的牢固的固定。即從圖17的(a)、(b)可知，固定片143的主部143a上的沖孔143c的下緣的斜面143cl、143c2也就是作用部143d的上緣斜面與定子鐵芯112的凹窪部112g的上緣交叉，所以在使作用部143d朝凹窪部112g內(nèi)變形時(shí)，隨著作用部143d的上緣斜面進(jìn)入到凹窪部112g內(nèi)，在固定片143上就產(chǎn)生向下方的拉力，能夠把上蓋140頂壓在定子鐵芯112上，該頂壓力分別作用于上蓋140的四個(gè)角落上，就能夠把上蓋140整體牢牢地固定在定子鐵芯112上。在上述的鉚接作業(yè)時(shí)，只要以對應(yīng)于沖孔143c的下緣的V型的頂點(diǎn)的鉚接作用部為目標(biāo)實(shí)施作業(yè)就可以，但是該位置是鉚接作用部143d的強(qiáng)度上最容易變形的地方，所以鉚接作業(yè)容易，因鉚接引起的變形也能夠呈對稱形狀。總之，在一般的鉚接作業(yè)中，施加的力與變形形狀、變形量的控制都比較難，但是，如果是上述的形狀，除鉚接作業(yè)容易之外，還能夠得到再現(xiàn)性好的變形量。定子鐵芯112的軸向兩側(cè)的內(nèi)周部上安裝著軸承襯套150A、150B，旋轉(zhuǎn)自如地支承轉(zhuǎn)子軸122的金屬軸承152A、152B分別被支承在其內(nèi)。該軸承襯套150A、150B是由PPS 等樹脂成型的同一形狀的部件，由環(huán)狀基部150a、帶臺階的嵌合部150b、圓筒狀的安裝支持筒150c、圓筒狀的凹窪部150d、軸承支承筒150e和蓋部150f構(gòu)成；環(huán)狀基部150a構(gòu)成軸承襯套的主體部，其外徑基本等于定子鐵芯112的各主極112b上的感應(yīng)齒112c的內(nèi)徑； 帶臺階的嵌合部150b形成在環(huán)狀基部150a的外周部上；安裝支持筒150c從帶臺階的嵌合部150b沿軸向延伸出并在端面形成蓋支承面；凹窩部150d在環(huán)狀基部150a內(nèi)突出設(shè)置在安裝支持筒150c的內(nèi)側(cè)，與該安裝支持筒同心；軸承支承筒150e在環(huán)狀基部150a的內(nèi)周部沿軸向延伸，在內(nèi)周上形成軸承支承面；蓋部150f從該軸承支承筒150e的前端朝內(nèi)方延伸形成。將金屬軸承152A、152B壓入固定在軸承襯套150A、150B的軸承支承面內(nèi)。兩軸承襯套150A、150B在各自的環(huán)狀基部150a相互面對面的狀態(tài)下，分別從其軸向兩側(cè)被安裝到定子鐵芯112上。也就是說，把軸承襯套150A、150B的嵌合部150b分別嵌合到定子鐵芯 112的各主極112b上的感應(yīng)齒112c的內(nèi)徑面上，且使各嵌合部150b的臺階面分別頂接到定子鐵芯112的端面，用嵌合部150b的嵌合進(jìn)行軸承襯套150A、150B調(diào)芯，同時(shí)用臺階面限制軸向位置。在把凹窩部150d松動地嵌合到下蓋130的底板部131上的開口 131a內(nèi)之后，下側(cè)的軸承襯套150B使安裝支持筒150c的端面的蓋支承面頂接在環(huán)狀支座131b上，在此種狀態(tài)下，把下蓋132固定在定子鐵芯112上，下側(cè)的軸承襯套150B也同時(shí)被固定住。此時(shí)， 軸承襯套150B利用扁平圓錐狀的薄壁部131c的彈性使其相對于環(huán)狀支座131b變形，該彈性恢復(fù)力就使卡合片136的卡合爪136a牢固地嵌卡在定子鐵芯112上，因此，定子鐵芯112 和下蓋130及軸承襯套150B牢牢地固定住。
15
在上蓋140固定到定子鐵芯112上時(shí)，軸承襯套150A的凹窩部150d松動地嵌在上蓋140的頂板部141的開口 141a內(nèi)，上蓋140的頂板141頂接在安裝支持筒150c的蓋支承面上，軸承襯套150A成為被夾入到定子鐵芯112與上蓋140內(nèi)的狀態(tài)，按照上述的鉚接技術(shù)把上蓋140固定到定子鐵芯112上，由此，定子鐵芯112和上蓋140及軸承襯套150A 被牢牢地固定。此時(shí)，軸承襯套150A的凹窩部150d從上蓋140的頂板141的開口 141a突出來。因此，利用該凹窩部150d的突出部分就能夠在把馬達(dá)安裝到各種機(jī)器時(shí)高精度地使轉(zhuǎn)子軸122與各種機(jī)器的輸入部對正。接下來說明圖22和圖23所示的本發(fā)明的其他實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，與圖 12 圖21所示的實(shí)施方式之不同點(diǎn)在于上蓋140'，特別是在上蓋140'的頂板部141' 上，形成正八角形的環(huán)狀凹部141c，其內(nèi)周緣與開口 141a同心，同時(shí)，在該環(huán)狀凹部141c上沿周向排列了多個(gè)凸部141d。該環(huán)狀凹部141c和多個(gè)凸部141d是在用金屬板成型上蓋 140'時(shí)同時(shí)形成的。在這樣的上蓋140'中，其頂板部141'的強(qiáng)度格外高，在利用頂板部141 ‘的螺釘孔141b等把該馬達(dá)安裝到各種機(jī)器上時(shí)，就能夠確保馬達(dá)本身的安裝強(qiáng)度，并能夠高精度地使轉(zhuǎn)子軸122與各種機(jī)器的輸入部對正。以上說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式，在權(quán)利要求書中記載的范圍內(nèi)，可以有種種變形。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具備包含由略呈環(huán)狀的鐵芯基體和多個(gè)主極構(gòu)成的定子鐵芯和卷繞在該定子鐵芯的各個(gè)主極上的兩相的線圈的定子以及經(jīng)空氣隙而旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在所述定子之內(nèi)的轉(zhuǎn)子；所述多個(gè)主極從該鐵芯基體向內(nèi)呈輻射狀突出而成，各自的前端形成有多個(gè)感應(yīng)齒；由磁性材料制成的一對轉(zhuǎn)子磁極和被夾持在該兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁極之間而沿軸向磁化好的永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子要件被支承在轉(zhuǎn)子軸上，構(gòu)成轉(zhuǎn)子；在所述各轉(zhuǎn)子磁極的外周面上等節(jié)距地形成多個(gè)磁齒，并使所述一對轉(zhuǎn)子磁極的磁齒之間沿周向錯(cuò)開1/2節(jié)距；其中，所述轉(zhuǎn)子的步進(jìn)角被設(shè)定為4. 09°，同時(shí)，采用金屬軸承作為支承所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸的軸承。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述定子的定子鐵芯周向等間隔地具有8個(gè)主極，在各主極上繞有兩相的線圈；各主極分別等間隔且關(guān)于相應(yīng)主極的中心線對稱地設(shè)置有3個(gè)感應(yīng)齒；所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子磁極的磁齒數(shù)為22個(gè)，從而所述轉(zhuǎn)子為44極結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述定子的軸向兩側(cè)具備蓋構(gòu)件，在該兩蓋構(gòu)件上分別安裝有支承所述金屬軸承的軸承支承構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，分別被支承在所述兩蓋構(gòu)件上的軸承支承構(gòu)件和被支承在該支承構(gòu)件內(nèi)的金屬軸承采用的是在軸向兩側(cè)通用的構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述軸承支承構(gòu)件由樹脂成型而構(gòu)成，在主體部上形成嵌合部、臺階面、圓筒狀凹窩部和支承所述軸承的軸承支承面，所述嵌合部的外徑基本等于所述定子鐵芯的主極的內(nèi)徑，所述嵌合部嵌合在所述定子鐵芯的軸向端部上的所述主極的內(nèi)側(cè)，所述臺階面通過頂接所述定子鐵芯的端面而限定所述嵌合部對所述主極的嵌合深度，所述圓筒狀凹窩部的突出前端部從馬達(dá)輸出側(cè)的所述馬達(dá)蓋伸出來，所述嵌合部的外周面、所述凹窩部的外周面和所述軸承支承面同心，且該軸承支承構(gòu)件在所述定子鐵芯的軸向兩側(cè)被配置為對稱狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，在所述軸承支承構(gòu)件的軸承支承面的軸向端部處一體設(shè)置有蓋部，用以覆蓋住所述金屬軸承的端面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，在所述定子鐵芯上的各主極的前端設(shè)置多個(gè)感應(yīng)齒，所述軸承支承構(gòu)件的基部嵌合支承在所述感應(yīng)齒的內(nèi)徑上。
8.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具備包含由略呈環(huán)狀的鐵芯基體和從該鐵芯基體向內(nèi)突出而成的多個(gè)主極構(gòu)成的定子鐵芯和卷繞在該定子鐵芯的主極上的線圈的定子、經(jīng)空氣隙而旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在所述定子之內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子、以及覆蓋所述定子的軸向兩側(cè)中的至少一方的馬達(dá)蓋；其中，所述馬達(dá)蓋是將金屬板沖壓成型而構(gòu)成，該馬達(dá)蓋上形成有其端緣從軸向外側(cè)頂接到所述定子鐵芯的端面的環(huán)狀外框部，同時(shí)，在該外框部上一體地形成有從所述軸向外側(cè)朝軸向內(nèi)側(cè)方向延伸出來的多個(gè)固定片，在所述各固定片上穿透有沖孔，從而在比該沖孔更前端的部分形成鉚接作用部，在所述定子鐵芯上至少對應(yīng)于所述鉚接作用部的位置處形成凹部，使所述鉚接作用部變形而使其局部進(jìn)入到所述凹部內(nèi)，從而在所述環(huán)狀外框部的端緣頂接到所述定子鐵芯的端面的狀態(tài)下把所述馬達(dá)蓋固定在所述定子鐵芯上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述固定片的所述沖孔的所述鉚接作用部的邊緣與定子鐵芯的所述凹部的所述馬達(dá)蓋側(cè)的邊緣交叉接近，所述鉚接作用部的一部分進(jìn)入到所述凹部內(nèi)時(shí)在所述固定片上產(chǎn)生朝所述軸向內(nèi)側(cè)的拉力。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述固定片的沖孔的至少固定片延伸出來的方向側(cè)的邊緣呈大體V字形，所述凹部的邊緣分別與所述沖孔的V字形的兩邊緣的傾斜部交叉，使所述鉚接作用部上對應(yīng)于所述V字的頂點(diǎn)的位置變形。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述凹部的與軸向正交的方向的寬度尺寸大于所述沖孔的寬度尺寸，而小于所述固定片的寬度尺寸。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述各固定片上分別一體地具有與該固定片所在角落的兩側(cè)的兩邊基本平行的側(cè)片。
13.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具備定子、轉(zhuǎn)子及馬達(dá)蓋，所述定子具有由略呈環(huán)狀的鐵芯基體和從該鐵芯基體向內(nèi)突出而成的多個(gè)主極構(gòu)成的定子鐵芯，線圈卷繞在所述定子鐵芯的主極上，所述轉(zhuǎn)子經(jīng)空氣隙而旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在所述定子之內(nèi)側(cè)，所述馬達(dá)蓋覆蓋所述定子的軸向兩側(cè)中的至少一方；其中，所述馬達(dá)蓋上形成有其端緣的一部分從軸向外側(cè)頂接到所述定子鐵芯的端面的環(huán)狀外框部，同時(shí)，形成有從所述軸向外側(cè)向軸向內(nèi)側(cè)方向延伸出來的多個(gè)卡合片，該各卡合片的前端部分上形成有朝大體與軸向正交的方向突出的卡合爪，在所述定子鐵芯上至少對應(yīng)于所述卡合爪的位置上形成臺階，將所述卡合片的卡合爪卡在所述臺階上，由此將所述馬達(dá)蓋固定到所述定子鐵芯上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，平面上看所述定子鐵芯的略呈環(huán)狀的鐵芯基體的外形為大體正方形，與其一致地，平面上看所述馬達(dá)蓋的環(huán)狀外框部也形成為略正方形，所述卡合片分別被配置在所述外框部上的正方形的四個(gè)角落的位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述馬達(dá)蓋具有從軸向外側(cè)至少覆蓋定子鐵芯的蓋部，所述外框部從該蓋部的外周緣豎立起來，同時(shí)，所述卡合片從接近于所述外框部的位置的所述蓋部豎立起來，該卡合片的前端部的所述卡合爪朝徑向外側(cè)突出，所述定子鐵芯是將軸向外側(cè)疊層體和軸向內(nèi)側(cè)疊層體層疊起來而成，所述軸向外側(cè)疊層體在其對應(yīng)于所述卡合片的位置穿透設(shè)置了孔，所述軸向內(nèi)側(cè)疊層體的對應(yīng)于所述卡合片的位置及自該位置往徑向外側(cè)的部分切掉的形狀，所述卡合片的前端部通過軸向外側(cè)疊層體的孔和軸向內(nèi)側(cè)疊層體的切口部分，并把軸向外側(cè)疊層體上的所述孔的周緣作為所述臺階卡住所述卡合片。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，在所述卡合片的徑向外側(cè)設(shè)置有使所述外框部延伸而與所述卡合片對峙的輔助片，在該輔助片的前端部形成突出到所述卡合片側(cè)的輔助爪，該輔助爪卡在所述軸向外側(cè)疊層體的端緣上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，在所述外框部上延伸設(shè)置有鄰接所述輔助片而大體平行于該輔助片所在角落的兩側(cè)的兩邊的側(cè)片，該兩側(cè)片靠接在所述定子鐵芯上，由此防止該馬達(dá)蓋轉(zhuǎn)動。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述定子鐵芯的外周面是四邊形的各邊的各自的表面從四個(gè)角落的表面突出到周向外側(cè)而帶有臺階；所述環(huán)狀外框部的各邊上的端緣頂接到所述定子鐵芯的各邊的突出端面。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述馬達(dá)蓋的蓋部上形成有用來旋轉(zhuǎn)自如地支承所述轉(zhuǎn)子的軸承的軸承支承構(gòu)件的環(huán)狀支座，被支承在該環(huán)狀支座上的所述軸承支承構(gòu)件的一部分支持著定子鐵芯。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述環(huán)狀支座經(jīng)扁平圓錐狀薄壁部連接設(shè)置在所述蓋部的底壁上，該環(huán)狀支座比蓋部的內(nèi)底面更偏靠于軸向內(nèi)側(cè)，在利用所述薄壁部的彈性將所述定子鐵芯相對所述環(huán)狀支座向軸向外側(cè)頂壓的狀態(tài)下，所述卡合片的卡合爪卡在定子鐵芯的所述臺階上。
全文摘要
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具備分別把線圈繞在定子鐵芯的多個(gè)主極上的定子和經(jīng)空氣隙旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在定子內(nèi)的混合型轉(zhuǎn)子，其特征在于把轉(zhuǎn)子的步進(jìn)角設(shè)定為4.09°，同時(shí)用金屬軸承作為支承轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸的軸承。由于把轉(zhuǎn)子的步進(jìn)角設(shè)定為4.09°，所以與步進(jìn)角為1.8°的一般的通用品相比，每次用輸入脈沖信號使線圈勵磁時(shí)，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角就大，這樣就能夠使轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，馬達(dá)的效率高。因此，即使不高精度地維持空氣隙，也能夠使馬達(dá)的輸出與現(xiàn)有的馬達(dá)的輸出同等，所以，即便采用廉價(jià)的滑動軸承即金屬軸承作為支承轉(zhuǎn)子的軸承，也能確保與原來同等以上的性能，而能夠大幅度地降低成本。
文檔編號H02K5/16GK102280986SQ20111015433
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者寺下茂明, 鵜木洋治 申請人:日本電產(chǎn)伺服有限公司