电动机制造技术

一种增大输出的电动机，其是通过形成一个包括永久磁铁的转子，该永久磁铁周向划分成相等部分并磁化为不同磁极；沿转子轴向定位第一线圈、转子和第二线圈；提供由第一线圈磁化的一个第一个磁极和一个第一内磁极；还提供由第二线圈磁化的一个第二外磁极和一个第二内磁极；及以相互移动一个预定相位角的轴向相对关系，定位第一外磁极和第二外磁极；或者以锥形形成第一和第二外磁极的端部，由此减小漏磁通来提供。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动机，该电动机通过在相对着的第一与第二外部磁极的相互接近部分中形成一个大磁阻的间隙，能够减小漏磁通，由此增大输出。在常规的小型电动机中，有一种已知的小型圆柱形步进电动机，如图24所示。在这种电动机中，一个定子线圈105同心地缠绕在一个线圈架101上，线圈架101轴向叠置并且由两个定子轭106固定。定子轭106分别装有沿线圈架101的内边缘交错的定子齿106a、106b，同时与定子齿106a或106b一体的定子轭106固定到一个壳体103上，以构成一个定子102。一个法兰115和一个轴承108固定到两个壳体103的一个上，而另一个轴承108固定到另外的壳体103上。一个转子109包括固定到一个转子轴110上的一个转子磁铁111，并且转子磁铁111和定子102的定子轭106限定径向间隙。转子轴110可转动地支撑在两个轴承108之间。一种采用这种小型步进电动机来驱动照相机透镜的构造，例如在日本专利公开申请No.3-180823中是已知的。在这样的构造中，一个弧形步进电动机绕一个摄像透镜提供，并且一个阴螺纹由步进电动机的输出轴驱动，以平行于光轴移动一个固定到支撑透镜的透镜保持架上的阳螺纹。然而，上述常规小型步进电动机伴随处部尺寸大的缺点，因为壳体103、线圈架101、定子线圈105、定子轭106等同心地提供在转子外侧。而且，如图25中所示，通过定子线圈105的励磁产生的磁通通过定子齿106a的一个端表面106a1和定子齿106b的一个端表面106b1，并且没有高效地作用在转子磁铁111上，从而不能提高电动机输出。本申请人已经提出了一种电动机，能够解决美国专利申请No.08/831,863(欧洲专利申请No.97105567.8)中这样的缺点。在提出的电动机中，一个圆柱形转子包括一个圆周划分成相等部分并被交替磁化的永久磁铁、和一个第一线圈，转子和一个第二线圈依次提供在转子的轴向。由第一线圈磁化的一个第一外部磁极和一个第一内部磁极分别相对着转子的外部和内部边缘，而由第二线圈磁化的一个第二外部磁极和一个第二内部磁极分别相对着转子的外部和内部边缘，并且一个旋转转子轴连接到圆柱形永久磁铁上。上述构造的电动机表现出高输出和减小的外部尺寸，但齿形磁极因为内部磁极的受限直径难以生产。而且希望得到一种没有来自小直径电动机的振动的稳定输出。为此，本申请人最近在美国专利申请No.08/994,994(欧洲专利申请No.97122508.1)中，已经提出了一种带有一种容易制造形状的内部磁极的电动机，并且在美国专利申请No.09/022,474中提出了一种转子，该转子使齿轮或皮带轮之类的输出传递装置容易安装在小直径转动轴上，由此提供没有振动的稳定输出。还希望根据第一和第二定子的关系通过减小漏磁通得到一种增大输出的高性能电动机。考虑到以上描述，本专利技术的一个目的在于，提供一种通过减小在第一外部磁极和第二外部磁极端部处的漏磁通，能够增大输出的超小型高性能电动机。本专利技术的另一个目的在于，通过相互移动第一外部磁极和第二外部磁极一个预定相位角，提供一种通过减小漏磁通能够增大输出的电动机。本专利技术的又一个目的于，通过把第一和第二外部磁极的端部形成锥形，提供一种通过减小漏磁通能够增大输出的电动机。由实施例的如下描述，将完全明白本专利技术的其他目的。附图说明图1是构成本专利技术第一实施例的电动机的分解立体图；图2是图1所示电动机在其组装状态的剖视图；图3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G和3H表示图1所示电动机的转子的转动操作；图4是图1所示电动机的转子的放大图；图5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G和5H表示构成本专利技术第二实施例的电动机的转子的转动操作；图6是构成本专利技术第三实施例的电动机的分解立体图；图7是图6所示电动机在其组装状态的剖视图8A、8B、8C、8D、8E、8F、8G和8H表示图7所示电动机的转子的转动操作；图9是构成本专利技术第四实施例的电动机的分解立体图；图10是图9所示电动机在其组装状态的剖视图；图11是图7所示电动机的剖视图，表示与图10所示电动机的剖面的比较；图12是图10所示电动机的转子的放大图；图13A和13B表示在图10所示电动机中，转子的第一和第二磁化层与第一和第二磁轭之间关系的第一状态；图14A和14B表示在图10所示电动机中，转子的第一和第二磁化层与第一和第二磁轭之间关系的第二状态；图15A和15B表示在图10所示电动机中，转子的第一和第二磁化层与第一和第二磁轭之间关系的第三状态；图16A和16B表示在图10所示电动机中，转子的第一和第二磁化层与第一和第二磁轭之间关系的第四状态；图17是构成本专利技术第五实施例的电动机的分解立体图；图18是图17所示电动机在其组装状态的剖视图；图19A、19B、19C、19D、19E、19F、19G和19H表示图17所示电动机的转子的转动操作；图20表示图1所示电动机的定子和转子；图21A、21B、21C、21D、21E、21F、21G和21H表示构成本专利技术第六实施例的电动机的转子的转动操作；图22是构成本专利技术第七实施例的电动机的分解立体图；图23是构成本专利技术第八实施例的电动机的分解立体图；图24是剖视图，表示一种常规步进电动机；及图25表示图24所示常规步进电动机的磁通。动机的组装状态下一些具体元件的布置。参照图1至4，构成转子的一个空心圆柱形永久磁铁1装有一个第一磁化层和一个轴向相邻的第二磁化层，第一磁化层由通过把外部圆周周向划分成n部分(本实施例中为4部分)并且把这些部分交替地磁化成S和N极而形成的磁化部分1a、1b、1c、1d组成，第二磁化层由通过把外部圆周周向划分成n部分(本实施例中为4部分)并且把这些部分交替地磁化成S和N极而形成的磁化部分1e、1f、1g、1h组成。第一磁化层和第二磁化层彼此移动相位180°/n，或者本实施例中的45°。在第一磁化层中，磁化部分1a和1c磁化为S极，而磁化部分1b和1d磁化为N极。在第二磁化层中，磁化部分1e和1g磁化为S极，而磁化部分1f和1h磁化为N极。构成转子轴的一根转动轴2固定到永久磁铁1上，转动轴2和永久磁铁1构成转子。圆柱形线圈3、4提供在与永久磁铁1同心且轴向叠置永久磁铁1的位置中，并且具有基本上等于永久磁铁1的外径。软磁材料的第一和第二定子18、19的每一个由一个外管和一个内管组成，并且最好通过金属注射模压(MIM)形成。在第一定子18的外管与内管之间，提供一个励磁时磁化第一定子18的线圈3。第一定子18的外管和内管在其端部构成彼此移动360°/(n/2)=180°以便呈现同一相位的外磁极18a、18b和内磁极18c、18d。外磁极18a相对着内磁极18c，而外磁极18b相对着内磁极18d。第一定子18的外磁极18a、18b和内磁极18c、18d如此定位，以便分别相对着永久磁铁1一端的外部和内部圆周。在第一定子18的一个孔18e中，可旋转地装配转动轴2的一端。在第二定子19的外管与内管之间，提供一个励磁时磁化第二定子19的线圈4。第二定子19的外管和内管在其端部构成彼此移动360°/(n/2)=180°以便呈现同一相位的外磁极19a、19b和内磁极19c、19d。外磁极19a相对着内磁极19c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机，包括： 一个磁铁，形成圆柱形，并至少把其外部圆周周向划分成交替磁化为不同磁极的ｎ部分； 一个第一线圈和一个第二线圈，提供在所述磁铁的轴向并跨过所述磁铁； 一个第一外磁极，由所述第一线圈磁化，并相对着所述磁铁一端的外圆周； 一个第一内磁极，由所述第一线圈磁化，并相对着所述磁铁一端的内圆周； 一个第二外磁极，由所述第二线圈磁化，并相对着所述磁铁另一端的外圆周，其中所述第二外磁极的端部轴向相对着所述第一外磁极的端部，形成这样一种间隙以增大磁阻，由此减小漏磁通；及 一个第二内磁极，由所述第二线圈磁化，并相对着所述磁铁另一端的内圆周。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：前川浩章，青岛力，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]