[发明专利]电动机

说明书

本发明涉及超小型电动机。

作为公知的小型电动机是如图7所示的通常紧凑的圆柱形步进电动机。此步进电动机的定子102的制作方式是使定子绕组105同心地绕制在线圈架101上，此线圈架101在轴向方向上固定夹持在两个定子磁轭106中间，定子齿106a和106b在线圈架的周向沿其内表面交替配置于定子磁轭106上，与定子齿106a或106b形成整体的定子磁轭106固定于机壳103上。

法兰115和轴承108固定于两个机壳103之一上，而另一个轴承固定于另一机壳上。转子109由固定于转子轴110上的转子磁铁111构成。转子磁铁可旋转地支撑于两个轴承108之间。

已提出下面一种机构：在转子轴110上形成螺杆，并且此螺杆与阴螺纹(图中未示出)啮合以使该阴螺纹在轴向上移动。此机构应用于，比如，电视摄影机的自动聚焦机构中。

然而，由于在上述通常的步进电动机中，机壳103，线圈架101，定子绕组105和定子磁轭106是同心装配在转子外周面上，就出现了电动机的外部尺寸大的缺点。另外，由于激励定子绕组所产生的磁通主要通过定子齿106a的端面106a1和定子齿106b的端面106b1，如图8所示，对转子磁铁111的作用不很有效。相应地，电动机的输出不能增加。

在美国专利No.5,832,356中提出一种可解决这些问题的电动机。该电动机的构成如下。它的永久磁铁转子在环形方向上分成相等的部分，各部分交替极化为不同的磁极，转子的形状为圆柱形，第一绕组，转子和第二绕组配置在转子的轴向方向上，由第一绕组激励的第一外磁极和第一内磁极分别相对地配置在转子的外周面和内周面上，而由第二绕组激励的第二外磁极和第二内磁极分别相对地配置在转子的外周面和内周面上。本身是转子轴的一根转轴从圆柱形永久磁铁中向外伸出。

如此形成的电动机可能具有高输出和小外部尺寸。尽管如此，如果通过减薄这种结构中的磁铁厚度使第一外磁极和第一内磁极之间的距离及第二外磁极和第二内磁极之间的距离减小，则磁路的磁阻会降低。因此，在减小流过第一绕组和第二绕组的电流的情况下可以输出更大的磁通。

另外，当应用图7所示的通常的电动机的机构中的螺杆是形成在输出轴上时，螺杆与阴螺纹啮合可以使阴螺纹在轴向方向上移动，需要在轴向方向上对所述输出轴或转子轴加压以在轴向方向上对输出轴或转子轴施加偏置而使滞后差不会产生。这种加压装置通常是一个板形弹簧并且置于电动机机体的尾端表面上。因此，包含加压装置的整个电动机的长度变长，并且其紧凑性丧失。另外，转子轴和轴承部分之间松弛也会产生较大的工作噪音。

考虑到上述情况，本发明的一个目的是提供一种在输出轴的轴向方向上将加压装置安装在内磁轭内侧上的高功率超小型电动机。

本发明的另一个目的是提供一种其与输出轴的接触面的形状可使工作噪音减小的加压装置。

本发明的再一个目的从下面描述的示例中将会一清二楚。

图1是本发明示例1电动机的分解透视图；

图2是图1所示的电动机的装配状态剖视图；

图3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G及3H是说明图2所示的电动机的转动运行情况的视图；

图4是示出图2所示的剖开状态下的连接环的透视图；

图5是本发明示例2的电动机的剖视图；

图6是输出轴和加压装置之间的接触部分的放大图；

图7是示出通常的步进电动机的剖视图；

图8是说明图7所示的通常的步进电动机的磁通的视图。

下面将参考附图对本发明的示例予以说明。

虽然下面将描述本发明的示例1，但本发明的步进电动机基本结构是参考图1、2、3A至3H和4进行描述的。

图1是本发明的电动机的分解透视图，图2是步进电动机在轴向方向上的装配状态剖视图，图3A至3D是沿线A-A的剖视图，图3E至3H是沿图2中的线B-B的剖视图，而图4是连接环的局剖透视图。

在图1，2，3A至3H和4中，标号1代表圆柱形磁铁。在磁铁1(转子)中，外周面分割为n个部分(在本示例中为10个部分)以便通过S磁极和N磁极交替磁化形成极化部1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1i及1j。极化部1a、1c、1e、1g及li由S极磁化，而极化部1b、1d、1f、1h及1j由N极磁化。另外，磁铁1是由塑性磁铁材料通过注模成形的。这样，圆柱形磁铁1在径向方向上的厚度可显著减小。另外，磁铁1具有装配部1w，在轴向中心部上其内径小。