專利名稱:步進電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種包括環(huán)狀地配置有多個極齒的定子及轉(zhuǎn)子的步進電動機。
背景技術(shù):
步進電動機包括具有外周面上交替地形成有N極和S極的轉(zhuǎn)子磁體及轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子;以及與轉(zhuǎn)子磁體的外周面對向的筒狀的定子,定子一般具有兩相定子組,該定子組包括環(huán)狀地配置有多個極齒的定子鐵心;以及圍繞在極齒的外周側(cè)的線圈。在上述步進電動機中,提出了以下結(jié)構(gòu)通過將兩組兩相定子組配置在電動機軸線方向上,并使這兩組定子組中極齒的節(jié)距錯開,能進行高速且微小的傳送(參照專利文獻1) O專利文獻1 日本專利特開平10-28359號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題這樣,在步進電動機中,具有通過在共用的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置多個定子組并使定子組的結(jié)構(gòu)不同,從而能進行高精度的傳送等優(yōu)點。所以,在組裝機、零件供給裝置中,上述步進電動機能用作用于使零件正確地移動至規(guī)定位置的驅(qū)動源。然而,步進電動機能進行高精度的傳送的另一面是其轉(zhuǎn)矩較小,因此,例如在用作用于使較重的零件移動的驅(qū)動源的情況下,存在外徑尺寸變得極大這樣的問題。本發(fā)明鑒于上述技術(shù)問題而作,其目的在于提供一種不增大外徑尺寸就能獲得較大轉(zhuǎn)矩的步進電動機。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題,在本發(fā)明中,步進電動機包括轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子具有在外周面沿周向交替形成有N極和S極的轉(zhuǎn)子磁體及轉(zhuǎn)軸;以及與所述轉(zhuǎn)子磁體的外周面對向的筒狀的定子,其特征是,所述定子在電動機軸線方向上配置有多個單相或多相的定子組,該定子組具有環(huán)狀地配置有多個極齒的定子鐵心和圍繞在所述極齒外周側(cè)的線圈,在所述多個定子組之間,所述極齒的角度位置相同。在本發(fā)明中,由于將多個定子組配置于電動機軸線方向上,且在多個定子組之間使極齒的角度位置相同,因此,能繼續(xù)確保步進電動機的特長即較高的傳送精度,并能獲得較大的轉(zhuǎn)矩。另外,由于采用將多個定子組配置在電動機軸線方向上的結(jié)構(gòu),因此,步進電動機的外徑尺寸保持較小。在本發(fā)明中,較為理想的是,所述定子組包括A相定子鐵心及線圈、B相定子鐵心及線圈作為所述定子鐵心及所述線圈,在采用上述結(jié)構(gòu)的情況下,在所述多個定子組之間, A相極齒彼此的角度位置相同,B相極齒彼此的角度位置相同。若采用上述兩相結(jié)構(gòu),則該兩相結(jié)構(gòu)與單相結(jié)構(gòu)不同,能將傳送動作時的振動等抑制得較低。在本發(fā)明中,較為理想的是,在所述多個定子組之間,所述定子鐵心及所述線圈具有相同的結(jié)構(gòu)。若這樣構(gòu)成,則能實現(xiàn)零件的共用,因此,能實現(xiàn)步進電動機的低成本化。在本發(fā)明中,較為理想的是,在屬于所述多個定子組的所述線圈中,對應(yīng)于相同相的線圈彼此串聯(lián)連接。在使用多個線圈的情況下,當(dāng)將線圈彼此并聯(lián)連接時,可能會對在線圈中流動的電流產(chǎn)生不均衡,但當(dāng)將線圈彼此串聯(lián)連接時,能使在線圈中流動的電流相等。 所以,能消除轉(zhuǎn)矩的不均勻,從而能維持穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)性能。另外,在使電流達(dá)到磁飽和狀態(tài)以確保較大轉(zhuǎn)矩的情況下,由于在多個線圈中流動的電流不會產(chǎn)生偏差,因此,具有能使流動的電流變大這樣的優(yōu)點。在本發(fā)明中,較為理想的是,在所述定子組的外周側(cè)設(shè)有用于對所述線圈供電的端子,在所述多個定子組之間,所述端子的位置位于相同角度位置。若采用上述結(jié)構(gòu),則朝端子的電連接是容易的。另外,當(dāng)將定子組配置于相同的角度位置時,能以端子或保持有端子的端子臺作為基準(zhǔn)來調(diào)節(jié)定子組的角度位置。在本發(fā)明中,較為理想的是,所述多個端子組中形成的多個端子被錫焊在形成于共用基板上的導(dǎo)電圖案上。若在多個定子組之間,端子的位置位于相同的角度位置,則能使所有端子與共用的基板連接,因此,朝端子的電連接是容易的。另外,較為理想的是,使用剛性的基板作為基板,根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能通過端子與基板的固定來防止定子組的位置偏移。在本發(fā)明中,較為理想的是,在所述轉(zhuǎn)子磁體中,相同磁極在電動機軸線方向上整體地連續(xù)形成。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子磁體中與定子對向的區(qū)域處于被磁化的狀態(tài)。因此,磁效率較高,所以,對于獲得較大的轉(zhuǎn)矩是有利的。在采用上述結(jié)構(gòu)時,上述轉(zhuǎn)子磁體由配置在電動機軸線方向上的多個磁體片構(gòu)成是較為理想的。若采用上述結(jié)構(gòu),則僅改變磁體片的數(shù)量就能調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子磁體的全長。所以, 能減少要準(zhǔn)備的轉(zhuǎn)子磁體用的零件的種類,從而能降低步進電動機的成本。在本發(fā)明中,較為理想的是,所述多個磁體片被配置成相鄰的磁體片彼此抵接。若這樣構(gòu)成,則能容易地實現(xiàn)與定子對向的部分全部被磁化的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中,也可采用以下結(jié)構(gòu)在所述多個磁體片中含有電動機軸線方向上的長度尺寸不同的磁體片。即,較為理想的是,組合長度尺寸不同的磁體片,以使轉(zhuǎn)子磁體的長度尺寸符合定子的長度尺寸。若這樣構(gòu)成,則能減少要準(zhǔn)備的轉(zhuǎn)子磁體用的零件的種類, 從而能降低步進電動機的成本。在本發(fā)明中,也可采用以下結(jié)構(gòu)所述磁體片的數(shù)量與所述定子組的組數(shù)不同。若這樣構(gòu)成,則即使在將定子的長度尺寸設(shè)定成任意值的情況下,也可減小要準(zhǔn)備的轉(zhuǎn)子磁體用的零件的種類,因此,能降低步進電動機的成本。在本發(fā)明中,較為理想的是,所述定子的外周側(cè)被蓋覆蓋,在所述蓋與所述定子之間填充有樹脂。若采用上述結(jié)構(gòu),則由于能將線圈中產(chǎn)生的熱量經(jīng)由樹脂傳遞至蓋,因此, 能提高散熱性。所以,即便在使用多個定子組的情況下,也能將步進電動機的溫度上升抑制得較低,因此,能提高步進電動機的可靠性。在本發(fā)明中,較為理想的是,所述多個定子組中相鄰的定子組之間配置有隔板,所述隔板與在兩側(cè)夾住該隔板的定子組的定子鐵心焊接在一起。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),即使在不能將定子鐵心彼此直接焊接的情況下,也能將多個定子組連結(jié)。在本發(fā)明中,較為理想的是,在所述多個定子組中的任一定子組中,電動機軸線方向上的一側(cè)端部的外周緣為定子鐵心的直角部分或大致直角部分,電動機軸線方向上的另一側(cè)端部的外周緣為定子鐵心的R部分,位于所述一側(cè)端部的定子鐵心被激光焊接到所述隔板,位于所述另一側(cè)端部的定子鐵心被點焊到所述隔板。通過沖壓加工使定子鐵心折曲的部分形成為R形狀,在形成上述R形狀的情況下,能進行點焊,但不能進行激光焊接。另一方面,在將線圈等配置于定子鐵心的內(nèi)側(cè)后,能進行激光焊接,但不能進行點焊。所以,若在構(gòu)成定子組之前,將隔板點焊到形成為R形狀的一側(cè),則兩端能形成直角部分或大致直角部分,因此,在將線圈等配置于定子鐵心的內(nèi)側(cè)以形成定子組后,當(dāng)將相鄰的定子組彼此連結(jié)時,能將定子鐵心的直角部分或大致直角部分與隔板激光焊接在一起。在本發(fā)明中,較為理想的是,在所述轉(zhuǎn)軸的端部配置有編碼器,根據(jù)所述編碼器的檢測結(jié)果對所述線圈的通電進行反饋控制。在本發(fā)明中,較為理想的是,具有散熱構(gòu)件,該散熱構(gòu)件設(shè)有彎曲成與所述定子的外周形狀對應(yīng)形狀的內(nèi)周面,所述散熱構(gòu)件的內(nèi)周面直接或隔著散熱片與所述定子的外周部接觸。若這樣構(gòu)成,則定子的外周部與散熱構(gòu)件的接觸面積較大。所以,能將定子等中產(chǎn)生的熱量高效地散熱。尤其在用于定子具有多個單相或多相定子組的情況下,是有效的。 在采用上述結(jié)構(gòu)的步進電動機中,定子組的數(shù)量較多,相應(yīng)地定子就容易發(fā)熱,但根據(jù)本發(fā)明,能將定子中產(chǎn)生的熱量高效地散熱,因此,能將定子的溫度降低抑制得較低。在本發(fā)明中,較為理想的是,具有多個所述散熱構(gòu)件,所述多個散熱構(gòu)件隔著多個所述定子組連結(jié)。若這樣構(gòu)成,則定子由多個定子組構(gòu)成,但該定子處于被多個散熱構(gòu)件加強的狀態(tài)。所以,定子組彼此的連結(jié)部不會脫落。在本發(fā)明中,較為理想的是,所述散熱構(gòu)件具有面積比所述內(nèi)周面的面積大的外周面。若這樣構(gòu)成,則能提高散熱構(gòu)件的散熱性能,因此,能將定子中產(chǎn)生的熱量高效地散熱,從而能將定子的溫度上升抑制得較低。在本發(fā)明中,較為理想的是,所述定子為圓筒狀,所述散熱構(gòu)件的所述內(nèi)周面為圓弧狀凹彎曲面,所述散熱構(gòu)件的所述外周面為棱柱形。若這樣構(gòu)成,則散熱構(gòu)件形成為外周面的面積比內(nèi)周面的面積大的結(jié)構(gòu),因此,能提高散熱構(gòu)件的散熱性能。另外,即使定子為圓筒狀,若散熱構(gòu)件的外周面為棱柱形,則能利用散熱構(gòu)件的棱柱形的外周面將步進電動機安裝于電動機設(shè)備上,因此,具有步進電動機朝電動機設(shè)備的安裝容易等優(yōu)點。在本發(fā)明中,較為理想的是,具有將所述定子的外周覆蓋的蓋,所述散熱構(gòu)件用作構(gòu)成所述蓋的蓋構(gòu)件。若這樣構(gòu)成,則即便不使用蓋專用的零件,也能實現(xiàn)用蓋覆蓋定子的外周的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中,較為理想的是,在所述定子的外周面設(shè)有用于對所述定子進行供電的基板,所述基板處于從所述散熱構(gòu)件露出的狀態(tài)。若這樣構(gòu)成,則能防止基板上的配線、 端子因散熱構(gòu)件而短路。在本發(fā)明中,較為理想的是,所述散熱構(gòu)件是鋁制的。若是鋁制的散熱構(gòu)件,則由于熱傳導(dǎo)率較高,因此,散熱效果較好,且價格便宜。在本發(fā)明中,較為理想的是,所述散熱構(gòu)件橫跨相鄰的多個所述定子組的外周面和該相鄰的所述定子組的連結(jié)部。若這樣構(gòu)成,則由于散熱構(gòu)件起到作為相鄰的定子組的連結(jié)部的加強構(gòu)件的作用,因此,能防止連結(jié)部脫落或折彎。發(fā)明效果
在本發(fā)明中,由于將多個定子組配置于電動機軸線方向上,且在多個定子組之間使極齒的角度位置相同,因此,能繼續(xù)確保步進電動機的特長即較高的傳送精度,并能獲得較大的轉(zhuǎn)矩。另外,由于采用將多個定子組配置在電動機軸線方向上的結(jié)構(gòu),因此,步進電動機的外徑尺寸保持較小。
圖1是使用本發(fā)明的步進電動機的外觀圖。圖2是圖1所示的步進電動機中使用的定子等的說明圖。圖3是從斜上方觀察圖1所示的步進電動機的分解立體圖。圖4是從斜下方觀察圖1所示的步進電動機的分解立體圖。圖5是圖1所示的步進電動機中使用的基板的說明圖。圖6是圖3所示的定子中使用的定子組的說明圖。圖7是圖1所示的步進電動機中使用的轉(zhuǎn)子的說明圖。圖8是圖1所示的步進電動機中形成的編碼器的說明圖。圖9是圖1所示的步進電動機的編碼器中使用的編碼器殼體及傳感器基板的說明圖。圖10(a)是表示圖1所示的步進電動機的各部分的溫度變化的圖表,圖10(b)是表示參考例的步進電動機的各部分的溫度變化的圖表。圖11是表示應(yīng)用本發(fā)明的步進電動機中使用的散熱構(gòu)件的改良例的說明圖。圖12是表示應(yīng)用本發(fā)明的步進電動機中使用的其他散熱構(gòu)件的說明圖。圖13是表示應(yīng)用本發(fā)明的步進電動機中使用的散熱構(gòu)件的變形例的說明圖。(符號說明)
2定子
3轉(zhuǎn)子
5隔板
6樹脂
7基板
8編碼器
9至 ΓΤΠ
20定子組
21A相外定子鐵心
22A相內(nèi)定子鐵心
24A相線圈
26B相外定子鐵心
27B相內(nèi)定子鐵心
29B相線圈
31轉(zhuǎn)軸
32轉(zhuǎn)子磁體
80編碼器殼體
81編碼器用磁體82 MR傳感器(磁傳感器)85傳感器基板85e傳感器基板的通孔91第一蓋構(gòu)件(散熱構(gòu)件)92第二蓋構(gòu)件(散熱構(gòu)件)93、98a散熱構(gòu)件的內(nèi)周面98散熱構(gòu)件100 步進電動機200定子的外周部215,225 A 相極齒265,275 B 相極齒320 磁體片L電動機軸線
具體實施例方式參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。(步進電動機的整體結(jié)構(gòu))圖1是使用本發(fā)明的步進電動機的外觀圖,圖1 (a)是步進電動機中配置有連接器的上側(cè)部分的立體圖,圖1(b)是步進電動機中配置有連接器的下側(cè)部分的立體圖。圖2是在圖1所示的步進電動機中使用的定子等的說明圖,圖2(a)是圖1所示的步進電動機的縱剖視圖,圖2(b)是將定子的一部分放大表示的剖視圖。圖3是從斜上方觀察圖1所示的步進電動機的分解立體圖,圖4是從斜下方觀察圖1所示的步進電動機的分解立體圖。如圖1及圖2所示,在本實施方式的步進電動機100中,由長邊方向朝向電動機軸線L方向的第一蓋構(gòu)件91和第二蓋構(gòu)件92構(gòu)成蓋9。在蓋9中,在輸出側(cè)Ll的端部固接有凸緣50,從上述凸緣50突出轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)軸31。在轉(zhuǎn)軸31的前端部固接有小齒輪39。在蓋9中,從反輸出側(cè)L2的端面突出基板7的端部,還在反輸出側(cè)L2與上述基板 7的端部相鄰的位置設(shè)有連接器77。如圖2、圖3及圖4所示,步進電動機100在蓋9的內(nèi)側(cè)具有轉(zhuǎn)子3和定子2,其中, 上述轉(zhuǎn)子3包括在外周面上沿周向交替地形成有N極和S極的轉(zhuǎn)子磁體32 ;以及轉(zhuǎn)軸31, 上述定子2呈筒狀,與轉(zhuǎn)子磁體32的外周面對向。轉(zhuǎn)軸31的輸出側(cè)Ll的端部與反輸出側(cè)L2的端部被軸承支承成能旋轉(zhuǎn)。在本實施方式中,轉(zhuǎn)軸31的各端部被由滾珠軸承構(gòu)成的軸承57、59支承,在轉(zhuǎn)軸31的輸出側(cè)Ll的端部固接有軸承57的內(nèi)圈,軸承57的外圈隔著軸承保持件56固定于凸緣50。另外,在轉(zhuǎn)軸31的反輸出側(cè)L2的端部固接有軸承59的內(nèi)圈,軸承59的外圈被軸承保持件58固定。(定子2的結(jié)構(gòu))圖6是在圖3及圖4所示的定子中使用的定子組的說明圖,圖6 (a)是一個定子組的立體圖,圖6(B)是其分解立體圖。在本實施方式的步進電動機100中,定子2是多個圖6所示的定子組20在電動機軸線L方向上排列于一根轉(zhuǎn)軸31而成的。如圖6所示,定子組20形成為A相外定子鐵心21、卷繞于繞線管23的A相線圈 Μ、A相內(nèi)定子鐵心22、B相內(nèi)定子鐵心27、卷繞于繞線管28的B相線圈四、B相外定子鐵心26在電動機軸線L方向上重疊的兩相結(jié)構(gòu)。A相外定子鐵心21呈從底板部211的外周緣朝反輸出側(cè)L2延伸出圓筒部212的有底筒狀,在底板部211的中心孔的邊緣朝反輸出側(cè)L2豎立有多個極齒215。A相內(nèi)定子鐵心22具有圓環(huán)狀的凸緣部221,在該凸緣部221的中心孔的邊緣朝輸出側(cè)Ll豎立有多個極齒225。因此,當(dāng)使A相外定子鐵心21、繞線管23及A相內(nèi)定子鐵心22重疊以從電動機軸線L方向的兩側(cè)夾住卷繞有A相線圈M的繞線管23時,構(gòu)成以下結(jié)構(gòu)在繞線管23的內(nèi)周面,形成于A相外定子鐵心21的極齒215和形成于A相內(nèi)定子鐵心22的極齒225交替地排列成環(huán)狀,在上述極齒215、225的外周側(cè)圍繞有A相線圈M。B相外定子鐵心沈具有圓環(huán)狀的凸緣部沈1,在該凸緣部的中心孔的邊緣朝輸出側(cè)Ll豎立有多個極齒沈5。B相內(nèi)定子鐵心27具有圓環(huán)狀的凸緣部271,在該凸緣部 271的中心孔的邊緣朝反輸出側(cè)L2豎立有多個極齒275。因此,當(dāng)使B相外定子鐵心沈、繞線管觀及B相內(nèi)定子鐵心27重疊以從電動機軸線L方向的兩側(cè)夾住卷繞有B相線圈四的繞線管觀時,構(gòu)成以下結(jié)構(gòu)在繞線管觀的內(nèi)周面,形成于B相外定子鐵心沈上的極齒 265和形成于B相內(nèi)定子鐵心27的極齒275交替地排列成環(huán)狀,在上述極齒沈5、275的外周側(cè)圍繞有B相線圈四。在此,當(dāng)使A相的外定子鐵心21、卷繞于繞線管23的A相線圈M、A相內(nèi)定子鐵心 22、B相內(nèi)定子鐵心27、卷繞于繞線管28的B相線圈四、B相外定子鐵心沈在電動機軸線 L方向上重疊時,A相外定子鐵心21的圓筒部212處于在外周側(cè)將A相線圈M、A相內(nèi)定子鐵心22、B相內(nèi)定子鐵心27、B相線圈四覆蓋的狀態(tài),B相外定子鐵心沈的凸緣部261處于嵌入上述圓筒部212前端部的狀態(tài)。在該狀態(tài)下,定子組20的電動機軸線L方向的反輸出側(cè)L2的端部的外周緣是A 相外定子鐵心21的圓筒部212的前端部,呈直角形狀(直角部分)或大致直角形狀(大致直角部分)。與此相對,定子組20的電動機軸線L方向的輸出側(cè)Ll的端部的外周緣在A相外定子鐵心21中是圓筒部212從底板部211豎立的部分,呈R形狀(倒圓角部分)。因此, 在本實施方式中,為了連結(jié)相鄰的定子組20,具體如后所述,將磁性板構(gòu)成的隔板5點焊至外周緣呈R形狀的A相外定子鐵心21的底板部211。另外,將點焊于相鄰的定子組20的A 相外定子鐵心21上的隔板5激光焊接到A相外定子鐵心21的圓筒部212的前端部。在這樣構(gòu)成的定子組20中,在卷繞有A相線圈M的繞線管23的周向上的一處形成有端子臺231,在上述端子臺231上固接有兩根端子M6。另外,在兩根端子246上分別纏繞有A相線圈M的端部,端子246與線圈M的端部通過錫焊而電連接。此外,在卷繞有 B相線圈四的繞線管觀中,也在其周向上的一處形成有端子臺觀1,在上述端子臺281上固接有兩根端子四6。另外,在兩根端子296上分別纏繞有B相線圈四的端部,端子296與線圈四的端部通過錫焊而電連接。在此,對應(yīng)于A相的兩根端子246在與電動機軸線L方向正交的方向上并排,對應(yīng)于B相的兩根端子四6也在與電動機軸線L方向正交的方向上并排。而且,由于對應(yīng)于A 相的兩根端子246與對應(yīng)于B相的兩根端子四6的繞電動機軸線L的角度位置被設(shè)定為相同,因此,對應(yīng)于A相的兩根端子246與對應(yīng)于B相的兩根端子四6分別在電動機軸線L方
向上重疊。上述端子246、296及端子臺231、281從A相外定子鐵心21的缺口 218朝半徑方向外側(cè)突出。端子臺231、281的內(nèi)表面與圓筒部212的外周面抵接。另外,端子臺231、281 的周向上的兩端部與缺口 218的在周向上的兩側(cè)對向的內(nèi)緣抵接,從而規(guī)定了周向上的位置。所以,以A相外定子鐵心21的缺口 218為基準(zhǔn)來規(guī)定端子臺231、281的角度位置的結(jié)果是,也規(guī)定了端子M6J96的角度位置。另外,形成于A相內(nèi)定子鐵心22外周緣的小突起228、形成于B相外定子鐵心沈外周緣的小突起268及形成于B相內(nèi)定子鐵心27外周緣的小突起278與缺口 218的在周向上的兩側(cè)對向的內(nèi)緣抵接,從而規(guī)定了周向上的位置。因此,以缺口 218為基準(zhǔn)規(guī)定了 A 向內(nèi)定子鐵心22、B相外定子鐵心沈及B相內(nèi)定子鐵心27的角度位置,在使用這樣構(gòu)成的定子組20來構(gòu)成定子2時,在本實施方式中,將相同結(jié)構(gòu)的多個定子組20在電動機軸線L方向上配置成同軸狀。即,無論在哪個定子組20中,A相外定子鐵心21彼此、卷繞于繞線管23的A相線圈M彼此、A相內(nèi)定子鐵心22彼此、B相內(nèi)定子鐵心27彼此、卷繞于繞線管觀的B相線圈四彼此及B相外定子鐵心沈彼此都具有相同的結(jié)構(gòu)。在本實施方式中,五個定子組20在電動機軸線L方向上配置成同軸狀。另外,無論在哪個定子組20中,極齒的角度位置都是相同的。S卩,如圖2(b)所示, 無論在哪個定子組20中,當(dāng)以周向上的規(guī)定部位作為基準(zhǔn)時,形成于A相外定子鐵心21的極齒215彼此都位于相同的角度位置,形成于A相內(nèi)定子鐵心22的極齒225彼此都位于相同的角度位置,形成于B相外定子鐵心沈的極齒265彼此都位于相同的角度位置,形成于 B相內(nèi)定子鐵心27的極齒275彼此都位于相同的角度位置。因此,在各定子組20與轉(zhuǎn)子3 之間產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩位置一致,所以,能獲得較大的轉(zhuǎn)矩。特別地,在本實施方式中,由于可防止極齒在各定子組20之間的角度位置的偏差,因此,能可靠地獲得較大的轉(zhuǎn)矩。(基板的結(jié)構(gòu))圖5是圖1所示的步進電動機中使用的基板的說明圖。在圖5中,用虛線表示線圈 24,290在本實施方式中,無論在哪個定子組20中,端子臺231、281及端子M6J96的角度位置都是相同的。因此,在配置有五個定子組20的定子2中總計有20根端子,但這些端子每10根一列,與電動機軸線L平行地直線排列成兩列。因此,在本實施方式中,如圖5所示,使用總計20個端子孔70每10個一列、直線排列成兩列的基板7,使端子246、296貫穿這些端子孔70并進行錫焊。在此,基板7是PCB 基板、玻璃一環(huán)氧基板等這樣的剛性基板。在上述基板7中形成有配線圖案71,該配線圖案71將錫焊有與A相線圈M的一端連接的端子246的焊接部與相鄰的定子組20的錫焊有與A相線圈M的另一端連接的端子246的焊接部彼此連接,從而將A相線圈M串聯(lián)地電連接。另外,還形成有配線圖案72, 該配線圖案72將錫焊有與B相線圈四的一端連接的端子296的焊接部與相鄰的定子組20 的錫焊有與B相線圈四的另一端連接的端子296的焊接部彼此連接,從而將B相線圈四串聯(lián)地電連接。從錫焊有與多個定子組20中位于一端的定子組20的A相線圈M的另一端連接的端子246的焊接部延伸出配線73,從錫焊有與B相線圈四的另一端連接的端子296的焊接部延伸出配線74。另外,從錫焊有與多個定子組20中位于另一端的定子組20的A 相線圈M的一端連接的端子M6的焊接部延伸出配線76,從錫焊有與B相線圈四的一端連接的端子四6的焊接部延伸出配線75。(轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu))圖7是圖1所示的步進電動機100中使用的轉(zhuǎn)子3的說明圖。如圖2(a)及圖7 所示,在本實施方式的步進電動機100中,在轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)軸31的周圍固接有圓筒狀的由永磁體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子磁體32,在上述轉(zhuǎn)子磁體32的外周面上沿周向交替地形成有N極和S極, 此外,在轉(zhuǎn)子磁體32中,在電動機軸線L方向上整體地連續(xù)形成相同的磁極。因此,在轉(zhuǎn)子 3中,轉(zhuǎn)子磁體32位于電動機軸線L方向上定子2所在的全部范圍中。在構(gòu)成上述轉(zhuǎn)子磁體32時,在本實施方式中,在轉(zhuǎn)軸31的周圍沿電動機軸線L方向配置有多個圓筒狀的磁體片320,在本實施方式中,多個磁體片320以相鄰的磁體片320 彼此抵接的方式配置。在此,多個磁體片320中包含電動機軸線L方向上的長度尺寸不同的磁體片320。 另外,在本實施方式中,定子組20為5組,但磁體片320為7個,磁體片320的數(shù)量與定子組20的組數(shù)不同。這樣,在本實施方式中,不使用與定子2的長度尺寸一致的較長的轉(zhuǎn)子磁體32,而是準(zhǔn)備長度尺寸不同的圓筒狀的磁體材料,在定子2的長度確定時,配置規(guī)定數(shù)量的磁體材料,以進行磁化。此時,在僅配置相同尺寸的磁體材料不能構(gòu)成符合定子2的長度尺寸的轉(zhuǎn)子磁體32的情況下,將一部分的磁體材料更換成長度不同的磁體材料,以符合轉(zhuǎn)子磁體 32的長度尺寸。所以,也存在由長度尺寸相同的磁體片320構(gòu)成轉(zhuǎn)子磁體32的情況,但也存在本實施方式這樣的由長度尺寸不同的磁體片320構(gòu)成轉(zhuǎn)子磁體32的情況。另外,也存在由與定子組20的組數(shù)相同數(shù)量的磁體片320構(gòu)成轉(zhuǎn)子磁體32的情況,但也存在本實施方式這樣的由與定子組20的組數(shù)不同數(shù)量的磁體片320構(gòu)成轉(zhuǎn)子磁體32的情況。若這樣構(gòu)成,則能減少要準(zhǔn)備的轉(zhuǎn)子磁體32用的零件的種類,從而能降低步進電動機100的成本。另外,在使用極長的轉(zhuǎn)子磁體32的情況下,當(dāng)成形時,由于穿過內(nèi)徑的模具變得細(xì)長,因此,成形較難,且內(nèi)徑尺寸在長度方向上容易偏差,但如本實施方式這樣,若利用多個磁體片320構(gòu)成轉(zhuǎn)子磁體32,則內(nèi)徑尺寸可在長度方向的整體上穩(wěn)定。因此,能使定子2與轉(zhuǎn)子磁體32之間的間隙尺寸變小,所以,對于獲得較大的轉(zhuǎn)矩是有利的。(蓋9的結(jié)構(gòu)/散熱構(gòu)件的結(jié)構(gòu))在本實施方式的步進電動機100中,圖1、圖3及圖4所示的第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92均由熱傳導(dǎo)率較高的金屬例如鋁構(gòu)成。并不限定于鋁,也可采用銅等,也不限定于金屬。另外,第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92具有以下說明的結(jié)構(gòu),作為將在定子2中產(chǎn)生的熱量朝電動機外部散熱的散熱構(gòu)件而構(gòu)成。第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92是左右對稱的,其基本結(jié)構(gòu)相同。所以,以第一蓋構(gòu)件91的結(jié)構(gòu)為中心來進行說明。在本實施方式的步進電動機100中,定子2為圓筒狀,與上述定子2的外周形狀對應(yīng),第一蓋構(gòu)件91的板狀主體部96中面向定子2 —側(cè)的內(nèi)周面93形成具有與定子2的外周部200的曲率大致相同曲率的圓弧狀凹彎曲面。第一蓋構(gòu)件91的軸線方向上的尺寸與定子2的軸線方向上的尺寸大致相等,第一蓋構(gòu)件91的內(nèi)周面93在定子2的軸線方向的整體上與定子2的外周部200直接接觸。
在第一蓋構(gòu)件91中,在板狀主體部96的下端部從外側(cè)端部朝下方突出有散熱板部95,第一蓋構(gòu)件91的外周面94呈棱柱形。另外,第一蓋構(gòu)件91的外周面94由板狀主體部96的外表面941、板狀主體部96的上端面942、散熱板部95的下端面943、散熱板部 95的內(nèi)表面944及板狀主體部96的下表面945構(gòu)成,外周面94的面積比內(nèi)周面93的面積大。在第一蓋構(gòu)件91的散熱板部95上,在軸線方向上分離的兩處形成有將螺釘99固定的孔97。第二蓋構(gòu)件92具有與第一蓋構(gòu)件91相同的結(jié)構(gòu)。在利用上述第一蓋構(gòu)件91和第二蓋構(gòu)件92形成蓋9時,以夾著定子2的方式在定子2的兩側(cè)使第一蓋構(gòu)件91與第二蓋構(gòu)件92重疊,然后,將由螺釘、螺栓等構(gòu)成的緊固構(gòu)件99固定于孔97。在該狀態(tài)下,第一蓋構(gòu)件91與第二蓋構(gòu)件92的下端部彼此接近,另一方面,第一蓋構(gòu)件91與第二蓋構(gòu)件92的上端部彼此也接近。其結(jié)果是,第一蓋構(gòu)件91 及第二蓋構(gòu)件92的內(nèi)周面93與定子2的外周部200直接接觸。另外,定子2由多個定子組20構(gòu)成,但第一蓋構(gòu)件91與第二蓋構(gòu)件92處于將多個定子組20夾在中間而連結(jié)的狀態(tài)。因此,定子2處于被第一蓋構(gòu)件91和第二蓋構(gòu)件92加強的狀態(tài)。此外,第一蓋構(gòu)件91和第二蓋構(gòu)件92均橫跨相鄰的定子組20彼此的連結(jié)部。即, 如圖2(b)所示,A相外定子鐵心21的外周面、B相外定子鐵心沈的外周面以連續(xù)的狀態(tài)與存在于相鄰的定子組20彼此之間的由磁性板構(gòu)成的隔板5的外周面直接接觸。因此,相鄰的定子組20彼此的連結(jié)部處于比其它部分容易折彎的狀態(tài),但由于第一蓋構(gòu)件91和第二蓋構(gòu)件92起到作為相鄰的定子組20的連結(jié)部的加強構(gòu)件的作用,因此,能防止連結(jié)部脫落或折彎。在這樣形成蓋9的狀態(tài)下,第一蓋構(gòu)件91和第二蓋構(gòu)件92的下端部彼此接近,另一方面,第一蓋構(gòu)件91和第二蓋構(gòu)件92的上端部到達(dá)基板7的附近。因此,基板7處于在第一蓋構(gòu)件91與第二蓋構(gòu)件92的上端部之間從蓋9露出的狀態(tài)。因此,基板7上的配線、 端子不會因第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92而短路。(編碼器8的結(jié)構(gòu))圖8是圖1所示的步進電動機100中所形成的編碼器的說明圖,圖8(a)是從反輸出側(cè)觀察設(shè)于步進電動機100的反輸出側(cè)的端部的編碼器殼體的立體圖,圖8 (b)是表示從編碼器殼體卸下了傳感器基板的情形的分解立體圖,圖8(c)是表示傳感器基板的輸出側(cè)的基板面的說明圖。圖9是圖1所示的步進電動機100的編碼器中使用的編碼器殼體及傳感器基板的說明圖,圖9(a)是從反輸出側(cè)觀察編碼器殼體的說明圖,圖9(b)是從反輸出側(cè)觀察傳感器基板的說明圖。如圖2 (a)所示,在本實施方式的步進電動機100中,在轉(zhuǎn)軸31的反輸出側(cè)L2的端部形成有編碼器8。在本實施方式中,編碼器8是包括編碼器用磁體81和MR傳感器82 (磁傳感器/磁阻效果傳感器)的磁式編碼器,其中,上述編碼器用磁體81呈圓筒狀,安裝于轉(zhuǎn)軸31的反輸出側(cè)L2的端部,上述MR傳感器與編碼器用磁體81對向。在構(gòu)成上述編碼器8時,編碼器用磁體81是在軸線方向上從轉(zhuǎn)軸31中定子2的反輸出側(cè)L2的端部突出的部分,保持于在軸線上遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子磁體32的反輸出側(cè)L2的端部的部分。所以,編碼器用磁體81保持于轉(zhuǎn)軸31中比軸承59、軸承保持件58更靠反輸出側(cè)L2 的軸端側(cè)。如圖7所示,上述編碼器用磁體81是具有與構(gòu)成轉(zhuǎn)子磁體32的磁體片320相同外徑尺寸及內(nèi)徑尺寸的圓筒狀的磁體,在外周面以與磁體片320相同的相位交替地形成有S極和N極。所以,也可將編碼器用磁體81直接用作轉(zhuǎn)子磁體32的磁體片320。如圖2 (a)及圖8 (a)、圖8 (b)、圖8 (c)所示,MR傳感器82在沿軸線方向遠(yuǎn)離定子 2的位置與編碼器用磁體81對向。更具體而言,MR傳感器82安裝于以與轉(zhuǎn)軸31的反輸出側(cè)L2的端部對向的方式配置的圓板狀的傳感器基板85的輸出側(cè)Ll的表面85a。因此, MR傳感器82相對于編碼器用磁體81在轉(zhuǎn)軸31的軸線方向上定子2所在一側(cè)的相反一側(cè) (反輸出側(cè)L2)與編碼器用磁體81對向。在傳感器基板85的反輸出側(cè)L2的表面8 上安裝有驅(qū)動用IC79、其他電子零件78,驅(qū)動用IC79根據(jù)編碼器8的檢測結(jié)果對線圈24J9的通電進行反饋控制。傳感器基板85是PCB基板、玻璃一環(huán)氧基板等這樣的剛性基板。在蓋9的反輸出側(cè)L2的端部安裝有編碼器殼體80,該編碼器殼體80是金屬制的, 具有在外周側(cè)將MR傳感器82、傳感器基板85圍住的筒部801,在上述筒部801的內(nèi)周面 802保持有傳感器基板85的外周端部851。在編碼器殼體80的內(nèi)周面802形成有圓環(huán)狀的臺階部806,上述臺階部806與傳感器基板85的外周端部851抵接,以對傳感器基板85 進行定位。在編碼器殼體80上形成有孔808,該孔808將用于軸承保持件58的固定、導(dǎo)線與地面(日文7,> K )的固定的螺釘89固定。在該狀態(tài)下,在編碼器殼體80的筒部801中被傳感器基板85封閉的空間內(nèi)存在 MR傳感器82及編碼器用磁體81。不過,在編碼器殼體80的筒部801上形成有通孔801a, 該通孔801a使收容有MR傳感器82及編碼器用磁體81的空間與外部連通。上述通孔801a 使空氣在編碼器殼體80的內(nèi)部中收容有MR傳感器82及編碼器用磁體81的空間與外部之間流出流入。另外,在傳感器基板85中避開安裝有MR傳感器82、驅(qū)動用IC79、電子零件78的區(qū)域、形成有配線的區(qū)域的位置形成有通孔85e,該通孔8 使蓋9的內(nèi)側(cè)中收容有MR傳感器82及編碼器用磁體81的空間與外部連通。上述通孔8 使空氣在編碼器殼體80的內(nèi)部中收容有MR傳感器82及編碼器用磁體81的空間與外部之間流出流入。此外,如圖9 (a)、圖9 (b)所示,在傳感器基板85的外周端部851的沿周向分離的多個部位形成有朝徑向外側(cè)突出的突起852。因此,傳感器基板85的外周端板部851中突起852之間的部分成為小徑部853。所以,在將傳感器基板85收容于編碼器殼體80的筒部 801內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下,傳感器基板85的外周端部851僅以在周向上分離的突起852與筒部801 的內(nèi)周面802抵接,從而在小徑部853與筒部801的內(nèi)周面802之間形成有間隙fei。上述間隙( 使空氣在編碼器殼體80的內(nèi)部中收容有MR傳感器82及編碼器用磁體81的空間與外部之間流出流入。另外,由于傳感器基板85與筒部801的內(nèi)周面802之間的間隙( 減小了編碼器殼體80與傳感器基板85的接觸面積,因此也起到了抑制從編碼器殼體80朝傳感器基板85的熱傳遞的功能。(步進電動機100的制造方法)在制造本實施方式的步進電動機100時,在轉(zhuǎn)子形成工序中,首先,從符合定子2 的長度的事先準(zhǔn)備的磁體片320中取所需數(shù)量的規(guī)定尺寸的磁體片320,將其固定于轉(zhuǎn)軸 31的周圍,進行磁化來形成轉(zhuǎn)子磁體32。或者,在夾具的周圍用粘接劑將多個磁體片320 連結(jié)后,進行磁化以形成轉(zhuǎn)子磁體32,并將上述轉(zhuǎn)子磁體32固定于轉(zhuǎn)軸31的周圍。另一方面,在定子形成工序中,使A相外定子鐵心21、卷繞于繞線管23上的A相線圈24、A相內(nèi)定子鐵心22、B相內(nèi)定子鐵心27、卷繞于繞線管28上的B相線圈^、B相外定子鐵心沈在電動機軸線L方向上重疊,以形成定子組20。在進行上述工序前,將隔板5點焊于A相外定子鐵心21的底板部211。在將線圈24、四等配置于A相外定子鐵心21的內(nèi)側(cè)后不能進行點焊,但即便是呈R形狀的A相外定子鐵心21的底板部,也能將隔板5焊接于該底板部。接著,以貫穿圓棒狀的夾具的方式穿過多個定子組20,從而將多個定子組20配置成同軸狀。此時,使另一夾具與端子246、296或端子臺231J81抵接,并進行多個定子組20 的角度調(diào)節(jié)。接著,在將端子246、296嵌入基板7的端子孔70后,進行端子246、296與基板7的焊接部的錫焊。在進行上述錫焊前或在進行完上述錫焊后,通過激光焊接將A相外定子鐵心21的圓筒部212的前端部與固定于相鄰的定子組20的A相外定子鐵心21的隔板5固定。激光焊接是不能在R部分進行的,但在本實施方式中,由于將A相外定子鐵心21的圓筒部212中呈直角或大致直角的前端部與隔板5焊接在一起,因此,能采用激光焊接。上述激光焊接與點焊不同,存在下述等優(yōu)點即便在被A相外定子鐵心21和B相外定子鐵心沈圍住的空間內(nèi)配置完線圈24J9等后進行上述激光焊接,也不會使線圈24J9損傷。另外,在本實施方式中,在A相外定子鐵心21的圓筒部212的前端部嵌入有B相外定子鐵心26的凸緣部沈1,圓筒部212的前端部處于與變厚相同的狀態(tài)。因此,在將A相外定子鐵心21的圓筒部212的前端部與隔板5激光焊接到一起時,不會發(fā)生在A相外定子鐵心21的圓筒部212中開孔,使線圈四損傷或斷線等不良情況。另外,由于與A相外定子鐵心21的圓筒部212激光焊接在一起的是與相鄰的定子組20的A相外定子鐵心21點焊接在一起的隔板5,因此,在激光焊接時,也不會發(fā)生在相鄰的定子組20的A相外定子鐵心 21開孔,使線圈M損傷或斷線等不良情況。因此,能提高定子組20彼此的固定強度,并能提高步進電動機100的成品率。在這樣組裝完定子2后,以夾住定子2的方式配置第一蓋構(gòu)件91和第二蓋構(gòu)件 92,并利用緊固構(gòu)件99將第一蓋構(gòu)件91與第二蓋構(gòu)件92連結(jié),從而構(gòu)成蓋9。然后,將凸緣50固定于蓋9。接著,通過軸承57、59和軸承保持件56、58等,將轉(zhuǎn)子3以能旋轉(zhuǎn)的方式配置于定子2內(nèi)。此時,在轉(zhuǎn)軸31的反輸出側(cè)L2的端部安裝用于構(gòu)成編碼器8的編碼器用磁體81。 然后,在蓋9上安裝編碼器殼體80。此時,將安裝有MR傳感器82、驅(qū)動用IC79、電子零件 78及連接器77的傳感器基板85安裝于編碼器殼體80的內(nèi)側(cè)。(本實施方式的主要效果)如上所述,在本實施方式的步進電動機100中,將多個定子組20配置在電動機軸線L方向上,并在多個定子組20之間使極齒215、225J65、275的角度位置相同,因此,能以確保步進電動機100的特長即較高的傳送精度的狀態(tài)下獲得較大的轉(zhuǎn)矩。另外,由于是將多個定子組20配置在電動機軸線L方向上的結(jié)構(gòu),因此,步進電動機100的外徑尺寸保持較小。此外,在本實施方式中,定子組20包括A相定子鐵心(外定子鐵心21及內(nèi)定子鐵心22)及線圈24、B相定子鐵心(外定子鐵心沈及內(nèi)定子鐵心27)及線圈四作為定子鐵心及線圈,在多個定子組20之間,A相極齒215、225彼此的角度位置相同,B相極齒沈5、275 彼此的角度位置相同。若采用上述兩相結(jié)構(gòu),則與單相結(jié)構(gòu)不同,能將傳送動作時的振動等抑制得較低。另外,在多個定子組20之間,定子鐵心(外定子鐵心21J6及內(nèi)定子鐵心22、27) 及線圈24J9為相同的結(jié)構(gòu)。所以,能實現(xiàn)零件的共用,因此,能實現(xiàn)步進電動機100的低成本化。此外,在本實施方式中,蓋9包括第一蓋構(gòu)件91和第二蓋構(gòu)件92 (散熱構(gòu)件),該第一蓋構(gòu)件91和第二蓋構(gòu)件92是金屬制的,具有彎曲成與定子2的外周形狀對應(yīng)形狀的內(nèi)周面93,上述第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92的內(nèi)周面93以較大的接觸面積與定子2的外周部200直接接觸。而且,第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92具有面積比內(nèi)周面93的面積大的外周面94。因此,第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92具有優(yōu)異的散熱性。所以,能將定子2中產(chǎn)生的熱量通過第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92高效地散熱。因此,能將定子2的溫度上升抑制得較低,從而能防止線圈對、29(定子線圈)燒壞等這樣的不良情況的產(chǎn)生。特別地,在本實施方式的步進電動機100中,由于設(shè)有多個定子組20,因此,定子2 中的發(fā)熱較大,但能將定子2中產(chǎn)生的熱量通過第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92高效地散熱。另外,定子2由多個定子組20構(gòu)成,但第一蓋構(gòu)件91與第二蓋構(gòu)件92處于夾住多個定子組20而連結(jié)的狀態(tài)。因此,定子2處于被第一蓋構(gòu)件91和第二蓋構(gòu)件92加強的狀態(tài), 從而不會出現(xiàn)定子組20彼此的連結(jié)部脫落的情形。另外,在本實施方式中,由于定子2為圓筒狀,因此,第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件 92的內(nèi)周面93為圓弧狀凹彎曲面,但外周面94為棱柱形。因此,在第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92中,形成外周面94的面積比內(nèi)周面93的面積大的結(jié)構(gòu),所以,能提高散熱性能。 另外,盡管定子2為圓筒狀,但第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92的外周面94為棱柱形。因此,能利用第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92的外周面94將步進電動機100安裝于電動機設(shè)備上,所以,具有電動機朝電動機設(shè)備的安裝容易等優(yōu)點。另外,第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92是鋁制的。若是上述鋁制的第一蓋構(gòu)件91 及第二蓋構(gòu)件92,則由于其熱傳導(dǎo)率較高,所以,散熱效果好,且價格便宜。此外,在本實施方式的步進電動機100中,由于在轉(zhuǎn)軸31上構(gòu)成有編碼器8,因此, 可使用編碼器8檢測出轉(zhuǎn)軸31的角度位置,并能反饋該結(jié)果。所以,能防止步進電動機100 的失步的產(chǎn)生。另外,在構(gòu)成編碼器8時,在轉(zhuǎn)軸31中從定子2的端部沿軸線方向突出的部分即沿軸線方向遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子磁體32的端部的部分配置編碼器用磁體81,相對于上述編碼器用磁體81在遠(yuǎn)離定子2的位置設(shè)有MR傳感器82。而且,編碼器用磁體81保持于轉(zhuǎn)軸31中比軸承59、軸承保持件58更靠反輸出側(cè)的軸端側(cè),MR傳感器82相對于編碼器用磁體81在轉(zhuǎn)軸31的軸線方向上與定子2所在一側(cè)的相反一側(cè)與編碼器用磁體81對向。因此,能使MR 傳感器82充分遠(yuǎn)離定子2,所以,當(dāng)對定子供電時,即使定子2發(fā)熱,上述熱量也不易傳遞至MR傳感器82。特別地,在本實施方式的步進電動機100中,由于設(shè)有多個定子組20,因此,定子2中的發(fā)熱較大,但即使定子2發(fā)熱,上述熱量也不易傳遞至MR傳感器82。因此, 能抑制MR傳感器82變成高溫,所以,能防止因MR傳感器82的溫度而引起的誤檢測,并能實現(xiàn)MR傳感器82的長壽命化。另外,在編碼器殼體80的筒部801上形成有通孔801a,該通孔801a使空氣在編碼器殼體80的內(nèi)部收容有MR傳感器82及編碼器用磁體81的空間與外部之間流出流入。另外,在傳感器基板85上形成有通孔85e,該通孔8 使空氣在編碼器殼體80的內(nèi)部收容有 MR傳感器82及編碼器用磁體81的空間與外部之間流出流入。此外,在傳感器基板85的外周端部851與編碼器殼體80的筒部801的內(nèi)周面802之間因小徑部853而形成有間隙Ga, 上述間隙( 使空氣在編碼器殼體80的內(nèi)部收容有MR傳感器82及編碼器用磁體81的空間與外部之間流出流入。所以,即使在編碼器殼體80的內(nèi)側(cè)設(shè)有MR傳感器82的情況下, 也能進行MR傳感器82的散熱,因此,能抑制MR傳感器82的溫度上升。因此,能抑制MR傳感器82變?yōu)楦邷?,所以,能防止因MR傳感器82的溫度而引起的誤檢測,并能實現(xiàn)MR傳感器82的長壽命化。另外,傳感器基板85與筒部801的內(nèi)周面802之間的間隙( 抑制從編碼器殼體 80朝傳感器基板85的熱傳遞。因此,能抑制定子2的熱量經(jīng)由編碼器殼體80及傳感器基板85傳遞至MR傳感器82。因此,能抑制MR傳感器82變?yōu)楦邷兀?,能防止因MR傳感器 82的溫度而引起的誤檢測,并能實現(xiàn)MR傳感器82的長壽命化。此外,在使用多個定子組20的情況下,當(dāng)將線圈M彼此及線圈四彼此并聯(lián)連接時,可能會對在線圈M、29中流動的電流產(chǎn)生不均衡,但在本實施方式中,由于是將線圈M 彼此及線圈四彼此串聯(lián)連接的,因此,能使在各定子組20的線圈M、29中流動的電流相寸。另外,在本實施方式中,在多個定子組20之間,端子246、296的位置位于相同的角度位置,因此,朝端子M6J96的電連接是容易的。此外,當(dāng)將定子組20配置于相同的角度位置時,能以端子246、296或端子臺231、281為基準(zhǔn)來調(diào)節(jié)定子組20的角度位置。而且, 由于端子對6、296的位置位于相同的角度位置,因此,能使所有端子M6、296與共用的基板 7連接,從而使朝端子M6J96的電連接變得容易。另外,由于使用剛性基板作為基板7,因此,與使用柔性基板的情況不同,具有能通過端子對6、296與基板7的固定來防止定子組20 的位置偏移這樣的優(yōu)點。在本實施方式中,在轉(zhuǎn)子磁體32中,相同的磁極在電動機軸線L方向上整體地連續(xù)形成,因此,轉(zhuǎn)子磁體32中與定子2對向的區(qū)域整體被磁化。因此,磁效率較高,所以,對于獲得較大的轉(zhuǎn)矩是有利的。另外,轉(zhuǎn)子磁體32由在電動機軸線L方向上配置的多個磁體片320構(gòu)成,因此,能通過僅改變磁體片320的數(shù)量等來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子磁體32的全長。所以,能減少要準(zhǔn)備的轉(zhuǎn)子磁體32用的零件的種類,從而能降低步進電動機100的成本。而且,由于多個磁體片320以相鄰的磁體片320彼此抵接的方式配置,因此,能容易地實現(xiàn)與定子2對向的部分全部被磁化的結(jié)構(gòu)。(散熱構(gòu)件的效果的確認(rèn)結(jié)果)圖10(a)是表示圖1所示的步進電動機的各部分的溫度變化的圖表,圖10(b)是表示參考例的步進電動機的各部分的溫度變化的圖表。在圖10(b)中表示溫度變化的參考例是另一步進電動機,該步進電動機采用以下結(jié)構(gòu)使用截面呈二字形的板狀蓋構(gòu)件來代替參照圖1、圖3及圖4說明的第一蓋構(gòu)件91和第二蓋構(gòu)件92,板狀蓋構(gòu)件的內(nèi)周面與圓筒狀的定子2的外周形狀完全不同。參考例的步進電動機的其他結(jié)構(gòu)與參照圖1 圖9說明的結(jié)構(gòu)相同。另外,圖10 (a)、圖10(b)所示的評價結(jié)果表示對定子2開始通電以后各位置的溫度變化,圖表的各線表示以下位置的溫度變化。在圖10(a)中實線LlO 評價中的室溫實線Lll 線圈M、29的表面溫度點劃線L12 蓋9的表面溫度實線L13 編碼器8的溫度點劃線L14 輸出側(cè)的軸承96的溫度虛線L15 反輸出側(cè)的軸承57的溫度在圖10(b)中實線L20 評價中的室溫實線L21 線圈的表面溫度點劃線L22 電動機的表面溫度實線L23 編碼器8的溫度點劃線LM 輸出側(cè)的軸承96的溫度虛線L25 反輸出側(cè)的軸承57的溫度比較圖10(a)與圖10(b)能獲得以下結(jié)果在使用本發(fā)明的步進電動機100中,線圈M、29的表面溫度、蓋9的表面溫度、編碼器8的溫度、輸出側(cè)的軸承96的溫度、反輸出側(cè)的軸承57的溫度均比參考例的溫度低大約10°C。(散熱構(gòu)件的改良例)圖11是表示應(yīng)用本發(fā)明的步進電動機中使用的散熱構(gòu)件的改良例的說明圖。由于本實施方式的基本結(jié)構(gòu)與上述實施方式的基本結(jié)構(gòu)相同,因此,對共同的部分標(biāo)注相同的符號來圖示,并省略其詳細(xì)的說明。如圖11所示,本實施方式的步進電動機100中使用的散熱構(gòu)件(第一蓋構(gòu)件91 及第二蓋構(gòu)件9 在散熱板部95上形成有多個缺口 95a。因此,在缺口 9 之間的部分形成有散熱肋片95b。若這樣構(gòu)成,則具有能進一步提高第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92的散熱性這樣的優(yōu)點。(其他散熱構(gòu)件)圖12是表示應(yīng)用本發(fā)明的步進電動機中使用的其他散熱構(gòu)件的說明圖。由于本實施方式的基本結(jié)構(gòu)與上述實施方式的基本結(jié)構(gòu)相同,因此,對共同的部分標(biāo)注相同的符號來圖示,并省略其詳細(xì)的說明。如圖12所示,本實施方式中使用的散熱構(gòu)件98是鋁等金屬制的板狀構(gòu)件,散熱構(gòu)件98的下端側(cè)對應(yīng)于定子2的外周形狀,形成為圓弧狀。因此,散熱構(gòu)件98的內(nèi)周面98a 形成為以與定子2的外周部200的曲率大致相同的曲率彎曲的圓弧狀凹彎曲面。另外,散熱構(gòu)件98的上端部形成為朝外面?zhèn)壬斐龅暮癖诘纳岚宀?8c,散熱構(gòu)件98的外周面98b 的面積比內(nèi)周面98a的面積大。上述散熱構(gòu)件98以彎曲成圓弧狀的內(nèi)周面98a與定子2的外周部200直接接觸的方式使用。因此,定子2與散熱構(gòu)件98的接觸面積較大,所以,能將定子2中產(chǎn)生的熱量通過散熱構(gòu)件98高效地散熱。因此,能將定子2的溫度上升抑制得較低,從而能防止線圈 M、29(定子線圈)燒壞等這樣的不良情況的產(chǎn)生。
(散熱構(gòu)件的變形例)圖13是表示應(yīng)用本發(fā)明的步進電動機中使用的蓋(散熱構(gòu)件)的變形例的說明圖,圖13(a)是步進電動機中配置有連接器的上側(cè)部分的立體圖,圖13(b)是步進電動機中配置有連接器的下側(cè)部分的立體圖,圖13(c)是步進電動機的縱剖視圖。由于本實施方式的基本結(jié)構(gòu)與上述實施方式的基本結(jié)構(gòu)相同,因此,對共同的部分標(biāo)注相同的符號來圖示, 并省略其詳細(xì)的說明。如圖13 (a)、圖13(b)、圖13(c)所示,本實施方式的步進電動機100與上述實施方式相同,由在電動機軸線L方向上朝向長邊方向并覆蓋定子2的下端部側(cè)的第一蓋構(gòu)件91 和覆蓋定子2的上端部側(cè)的第二蓋構(gòu)件92構(gòu)成蓋9,從而將定子2的外周部200全部覆蓋。 另外,由于上述實施方式的第一蓋構(gòu)件91和第二蓋構(gòu)件92的上端部到達(dá)基板7的附近,因此,基板7處于在第一蓋構(gòu)件91與第二蓋構(gòu)件92的上端部之間從蓋9露出的狀態(tài),但在本實施方式中,由于利用第二蓋構(gòu)件92覆蓋基板7,因此,位于定子2上的基板7不會從蓋9 露出。在此,在上述實施方式中,采用散熱構(gòu)件(第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92)的內(nèi)周面93及散熱構(gòu)件98的內(nèi)周面98a與定子2的外周部200直接接觸的結(jié)構(gòu),但在本實施方式中,如圖13(c)所示,在蓋9的內(nèi)周面93與定子2的外周部200之間,在其全周上形成有空隙部,在該空隙部中填充有樹脂6。另外,上述樹脂6在定子2的內(nèi)部被填充至覆蓋線圈24、29的位置。在采用上述結(jié)構(gòu)的情況下,定子2的外周部200被作為蓋9的散熱構(gòu)件(第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92)覆蓋,在蓋9的內(nèi)周面93與定子2的外周部200之間的空隙部中填充有樹脂6,且上述樹脂6到達(dá)線圈對、29,因此,能使線圈MJ9中產(chǎn)生的熱量經(jīng)由樹脂6傳遞至蓋9,所以,散熱性較好。即,即使在使用多個定子組20的情況下,也能使定子 2中產(chǎn)生的熱量(尤其是線圈對、29中產(chǎn)生的熱量)經(jīng)由樹脂6傳遞至蓋9 (散熱構(gòu)件), 以提高散熱性,因此,能將步進電動機100的溫度上升抑制得較低,從而能提高步進電動機 100的可靠性。(其他實施方式)在上述實施方式中,定子組20為5個,但也可將定子組20的數(shù)量設(shè)為2 4個或 6個以上。另外,還可將本發(fā)明使用于定子組20為1個的步進電動機100、步進電動機以外的電動機中。另外,在上述實施方式中,隔板5由磁性材料構(gòu)成,但也可由非磁性材料構(gòu)成。 此外,在上述實施方式中,基板7是剛性基板,但也可以是柔性基板。在上述實施方式中,采用散熱構(gòu)件(第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92)的內(nèi)周面 93及散熱構(gòu)件98的內(nèi)周面98a與定子2的外周部200直接接觸的結(jié)構(gòu),但也可采用以下結(jié)構(gòu)在散熱構(gòu)件(第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92)的內(nèi)周面93及散熱構(gòu)件98的內(nèi)周面 98a與定子2的外周部200之間設(shè)有金屬制的散熱片或使金屬、碳粉分散在樹脂中而形成的散熱片。在采用上述結(jié)構(gòu)的情況下,散熱構(gòu)件(第一蓋構(gòu)件91及第二蓋構(gòu)件92)的內(nèi)周面93及散熱構(gòu)件98的內(nèi)周面98a隔著散熱片與定子2的外周部200接觸,但由于設(shè)于散熱構(gòu)件與定子2的外周部200之間的是散熱片,因此,能將定子2中產(chǎn)生的熱量經(jīng)由散熱構(gòu)件98高效地散熱。
權(quán)利要求
1.一種步進電動機,包括轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子具有在外周面沿周向交替形成有N極和S極的轉(zhuǎn)子磁體及轉(zhuǎn)軸;以及與所述轉(zhuǎn)子磁體的外周面對向的筒狀的定子,其特征在于,所述定子在電動機軸線方向上配置有多個單相或多相的定子組,該定子組具有環(huán)狀地配置有多個極齒的定子鐵心和圍繞在所述極齒外周側(cè)的線圈, 在所述多個定子組之間所述極齒的角度位置相同。
2.如權(quán)利要求1所述的步進電動機,其特征在于,所述定子組包括A相定子鐵心及線圈、B相定子鐵心及線圈作為所述定子鐵心及所述線圈,在所述多個定子組之間,A相極齒彼此的角度位置相同,B相極齒彼此的角度位置相同。
3.如權(quán)利要求2所述的步進電動機,其特征在于,在所述多個定子組之間,所述定子鐵心及所述線圈具有相同的結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的步進電動機,其特征在于,在屬于所述多個定子組的所述線圈中,對應(yīng)于相同相的線圈彼此串聯(lián)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的步進電動機,其特征在于,在所述定子組的外周側(cè)設(shè)有用于對所述線圈供電的端子, 在所述多個定子組之間,所述端子的位置位于相同角度位置。
6.如權(quán)利要求1所述的步進電動機,其特征在于,所述多個端子組中形成的多個端子被錫焊在形成于共用基板上的導(dǎo)電圖案上。
7.如權(quán)利要求6所述的步進電動機,其特征在于, 所述基板是剛性基板。
8.如權(quán)利要求1所述的步進電動機,其特征在于,在所述轉(zhuǎn)子磁體中,相同磁極在電動機軸線方向上整體地連續(xù)形成。
9.如權(quán)利要求8所述的步進電動機,其特征在于,所述轉(zhuǎn)子磁體由沿電動機軸線方向配置的多個磁體片構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求9所述的步進電動機,其特征在于, 所述多個磁體片被配置成與相鄰的磁體片彼此抵接。
11.如權(quán)利要求9所述的步進電動機,其特征在于,在所述多個磁體片中含有電動機軸向方向上的長度尺寸不同的磁體片。
12.如權(quán)利要求9所述的步進電動機,其特征在于, 所述磁體片的數(shù)量與所述定子組的組數(shù)不同。
13.如權(quán)利要求1所述的步進電動機,其特征在于, 所述定子的外周側(cè)被蓋覆蓋,在所述蓋與所述定子之間填充有樹脂。
14.如權(quán)利要求1所述的步進電動機,其特征在于, 所述多個定子組中相鄰的定子組之間配置有隔板,所述隔板與在兩側(cè)夾住該隔板的定子組的定子鐵心焊接在一起。
15.如權(quán)利要求14所述的步進電動機,其特征在于,在所述多個定子組中的任一電子組中,電動機軸線方向上的一側(cè)端部的外周緣為定子鐵心的直角部分或大致直角部分,電動機軸向方向上的另一側(cè)端部的外周緣為定子鐵心的 R部分,位于所述一側(cè)端部的定子鐵心被激光焊接到所述隔板,位于所述另一側(cè)端部的定子鐵心被點焊到所述隔板。
16.如權(quán)利要求1所述的步進電動機,其特征在于, 在所述轉(zhuǎn)軸的端部配置有編碼器,根據(jù)所述編碼器的檢測結(jié)果對所述線圈的通電進行反饋控制。
17.如權(quán)利要求1所述的步進電動機,其特征在于,具有散熱構(gòu)件,該散熱構(gòu)件設(shè)有彎曲成與所述定子的外周形狀對應(yīng)的形狀的內(nèi)周面, 所述散熱構(gòu)件的內(nèi)周面直接或隔著散熱片與所述定子的外周部接觸。
18.如權(quán)利要求17所述的步進電動機,其特征在于, 具有多個所述散熱構(gòu)件,所述多個散熱構(gòu)件隔著多個所述定子組連結(jié)。
19.如權(quán)利要求17所述的步進電動機,其特征在于,所述散熱構(gòu)件具有面積比所述內(nèi)周面的面積大的外周面。
20.如權(quán)利要求19所述的步進電動機,其特征在于, 所述定子為圓筒狀,所述散熱構(gòu)件的所述內(nèi)周面為圓弧狀凹彎曲面,所述散熱構(gòu)件的所述外周面為棱柱形。
21.如權(quán)利要求19所述的步進電動機,其特征在于, 具有將所述定子的外周覆蓋的蓋,所述散熱構(gòu)件被用作構(gòu)成所述蓋的蓋構(gòu)件。
22.如權(quán)利要求17所述的步進電動機,其特征在于,在所述定子的外周面設(shè)有用于對所述定子進行供電的基板, 所述基板處于從所述散熱構(gòu)件露出的狀態(tài)。
23.如權(quán)利要求17所述的步進電動機,其特征在于, 所述散熱構(gòu)件是鋁制的。
24.如權(quán)利要求17所述的步進電動機,其特征在于,所述散熱構(gòu)件橫跨相鄰的多個所述定子組的外周面和該相鄰的所述定子組的連結(jié)部。
全文摘要
一種步進電動機,不增大外徑尺寸,就能獲得較大的轉(zhuǎn)矩。具體而言,在步進電動機(100)中,將多個定子組(20)配置在電動機軸線L方向上,并在多個定子組(20)之間使極齒(215)、(225)、(265)、(275)的角度位置相同。在轉(zhuǎn)子(3)中,轉(zhuǎn)子磁體(32)的多個磁體片(320)配置于電動機軸線L方向上,在轉(zhuǎn)子磁體(32)中,相同的磁極在電動機軸線L方向上整體地連續(xù)形成。
文檔編號H02K37/14GK102204071SQ20098014380
公開日2011年9月28日 申請日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日
發(fā)明者常田晴弘, 齋藤禮, 月岡靖幸, 赤羽健彥 申請人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會社