電動(dòng)的制造方法
【專利摘要】一種電動(dòng)機(jī)，即便在使轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部從輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的軸孔朝輸出相反側(cè)突出的情況下，也能縮短電動(dòng)機(jī)在軸線方向上的尺寸。在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中，在固定體所使用的輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件上形成有軸承部、凸緣部及凹部，所述軸承部具有對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承的軸孔，所述凸緣部與定子的靠輸出相反側(cè)的端部重疊，所述凹部在輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的靠輸出相反側(cè)的端部朝輸出側(cè)凹陷且軸孔在其底部開(kāi)口。軸承部的靠輸出側(cè)的端部位于比定子的靠輸出相反側(cè)的端部靠輸出側(cè)的位置，轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部在凹部?jī)?nèi)從軸孔朝輸出相反側(cè)突出，并位于比固定體的靠輸出相反側(cè)的端部靠輸出側(cè)的位置。
【專利說(shuō)明】電動(dòng)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸被輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件支承的電動(dòng)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]步進(jìn)電動(dòng)機(jī)具有:在轉(zhuǎn)軸的外周面包括永磁體的轉(zhuǎn)子；以及與永磁體的外周面相對(duì)的多個(gè)極齒被配置在周向上的筒狀的定子，在輸出相反側(cè)設(shè)有對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承的輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件。作為上述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件，有的類型的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)使用借助有底的軸孔對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承的構(gòu)件(參照專利文獻(xiàn)I)，有的類型的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)使用借助由通孔構(gòu)成的軸孔對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承的構(gòu)件(參照專利文獻(xiàn)2)。在后者的情況下，將轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部形成為從電動(dòng)機(jī)主體的靠輸出相反側(cè)的端部朝輸出相反側(cè)突出的結(jié)構(gòu)。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)2013-27185號(hào)公報(bào)
[0004]專利文獻(xiàn)2:日本專利特開(kāi)2011-78152號(hào)公報(bào)
[0005]在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中，有時(shí)將齒輪等圓筒狀的從動(dòng)構(gòu)件通過(guò)壓入的方式從輸出側(cè)的端部嵌入轉(zhuǎn)軸的從定子朝輸出側(cè)突出的部分，在該情況下會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)軸施加朝向輸出相反側(cè)的較大的力。然而，在專利文獻(xiàn)I記載的電動(dòng)機(jī)中，在比轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部靠輸出相反側(cè)的位置存在軸承構(gòu)件、板簧部，因此，存在不能利用夾具等直接支承轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部這樣的問(wèn)題。與此相對(duì)，在專利文獻(xiàn)2記載的電動(dòng)機(jī)中，能利用夾具等直接支承轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部。
[0006]然而，在專利文獻(xiàn)2記載的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中，存在因轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部從電動(dòng)機(jī)主體的靠輸出相反側(cè)的端部朝輸出相反側(cè)突出而導(dǎo)致步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在軸線方向上的尺寸相應(yīng)地變長(zhǎng)這樣的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種電動(dòng)機(jī)，即便在使轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部從輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的軸孔朝輸出相反側(cè)突出的情況下，也能縮短電動(dòng)機(jī)在軸線方向上的尺寸。
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的特征是，包括:轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)軸的外周面具有永磁體；以及固定體，該固定體具有定子、輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件和輸出相反側(cè)端板，上述定子配置于上述永磁體的外周且呈筒狀，上述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件將上述轉(zhuǎn)軸支承成能旋轉(zhuǎn)，且上述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件保持于上述輸出相反側(cè)端板與上述定子之間，在上述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件形成有軸承部、凸緣部及凹部，其中，上述軸承部具有在徑向上對(duì)上述轉(zhuǎn)軸的外周面進(jìn)行支承的軸孔，上述凸緣部在比上述軸承部靠輸出相反側(cè)的位置朝徑向外側(cè)突出并與上述定子的靠輸出相反側(cè)的端部重疊，上述凹部在該輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的靠輸出相反側(cè)的端部朝輸出側(cè)凹陷，且上述軸孔在上述凹部的底部開(kāi)口，上述軸承部的靠輸出側(cè)的端部在上述轉(zhuǎn)軸的軸線方向上位于比上述定子的靠輸出相反側(cè)的端部靠輸出側(cè)的位置，上述轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部在上述凹部?jī)?nèi)從上述軸孔朝輸出相反側(cè)突出，并在上述軸線方向上位于比上述固定體的靠輸出相反側(cè)的端部靠輸出側(cè)的位置。
[0009]在本發(fā)明中，在輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件中，在輸出相反側(cè)的端部形成有朝輸出側(cè)凹陷的凹部，轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端面即端部在凹部?jī)?nèi)從軸孔朝輸出相反側(cè)突出。因此，轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部位于比固定體的靠輸出相反側(cè)的端面即端部靠輸出側(cè)的位置。而且，輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的軸承部的靠輸出側(cè)的端面即端部位于比定子的靠輸出相反側(cè)的端部靠輸出側(cè)的位置。因此，能縮短電動(dòng)機(jī)在軸線方向上的尺寸。在該情況下，具體而言，固定體的靠輸出相反側(cè)的端部由輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的靠輸出相反側(cè)的端部及輸出相反側(cè)端板的靠輸出相反側(cè)的端部中最靠輸出相反側(cè)的端面即端部限定，例如，能采用以下結(jié)構(gòu):上述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的靠輸出相反側(cè)的端部和上述輸出相反側(cè)端板的靠輸出相反側(cè)的端部在上述軸線方向上位于相同的位置。
[0010]在本發(fā)明中，較為理想的是，上述轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部由與上述軸線方向正交的平面構(gòu)成。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)將齒輪等從動(dòng)構(gòu)件從輸出側(cè)的端部嵌入轉(zhuǎn)軸的從定子朝輸出側(cè)突出的部分時(shí)，能在利用夾具等直接支承轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部時(shí)將其支承于穩(wěn)定的狀態(tài)下。
[0011]在本發(fā)明中，能采用以下結(jié)構(gòu):在上述轉(zhuǎn)軸的從上述定子朝輸出側(cè)突出的部分嵌入有與該轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的從動(dòng)構(gòu)件。在采用上述結(jié)構(gòu)的情況下，要將齒輪等從動(dòng)構(gòu)件從輸出側(cè)的端部嵌入轉(zhuǎn)軸的從定子朝輸出側(cè)突出的部分，此時(shí)，能利用夾具等直接支承轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部。
[0012]在本發(fā)明中，較為理想的是，在上述永磁體的靠輸出相反側(cè)的端部繞著上述轉(zhuǎn)軸形成有朝輸出側(cè)凹陷的環(huán)狀凹部，上述軸承部的至少靠輸出側(cè)的端部位于上述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)。采用這種結(jié)構(gòu)，能進(jìn)一步縮短電動(dòng)機(jī)在軸線方向上的尺寸。
[0013]在本發(fā)明中，能采用以下結(jié)構(gòu):上述環(huán)狀凹部的底部及上述軸承部的靠輸出側(cè)的端部是與上述軸線方向正交的平面，在上述轉(zhuǎn)軸且在上述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)安裝有環(huán)狀構(gòu)件。
[0014]在本發(fā)明中，較為理想的是，上述電動(dòng)機(jī)包括對(duì)上述轉(zhuǎn)子朝輸出相反側(cè)進(jìn)行施力的施力構(gòu)件，上述環(huán)狀構(gòu)件與上述環(huán)狀凹部的底部及上述軸承部的靠輸出側(cè)的端部接觸。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能利用施力構(gòu)件的作用力通過(guò)環(huán)狀構(gòu)件對(duì)轉(zhuǎn)子施加必要的滑動(dòng)負(fù)載。在該情況下，能采用以下結(jié)構(gòu):上述環(huán)狀構(gòu)件是樹(shù)脂制的，并被壓入上述轉(zhuǎn)軸，例如，能采用以下結(jié)構(gòu):上述環(huán)狀構(gòu)件的靠輸出側(cè)的面不能相對(duì)于上述環(huán)狀凹部的底部進(jìn)行滑動(dòng)，上述環(huán)狀構(gòu)件的靠輸出相反側(cè)的面能相對(duì)于上述軸承部的靠輸出側(cè)的端部進(jìn)行滑動(dòng)。另外，若采用以下結(jié)構(gòu):上述環(huán)狀構(gòu)件的厚度比上述環(huán)狀凹部的深度小，上述環(huán)狀構(gòu)件整體位于上述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)，則能抑制電動(dòng)機(jī)在軸線方向上的尺寸的增大。
[0015]在本發(fā)明中，較為理想的是，上述環(huán)狀凹部的底部的面積比上述軸承部的靠輸出側(cè)的端部的面積大。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能將上述軸承部的靠輸出側(cè)的端部靠近環(huán)狀凹部的底部，另外，即便在環(huán)狀凹部的底部與上述軸承部的靠輸出側(cè)的端部之間存在用于將滑動(dòng)負(fù)載施加于轉(zhuǎn)子的環(huán)狀構(gòu)件，也能抑制電動(dòng)機(jī)在軸線方向上的尺寸的增大。在該情況下，能采用以下結(jié)構(gòu):上述環(huán)狀構(gòu)件的與上述軸承部的靠輸出側(cè)的端部接觸的靠輸出相反側(cè)的面的面積與上述軸承部的靠輸出側(cè)的端部的面積相等或比上述軸承部的靠輸出側(cè)的端部的面積小。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能使在軸線方向L上發(fā)生面接觸的部分處產(chǎn)生的滑動(dòng)負(fù)載穩(wěn)定。
[0016]在本發(fā)明中，較為理想的是，在上述定子中，與上述永磁體的外周面相對(duì)的多個(gè)極齒沿周向配置，當(dāng)將施加于上述轉(zhuǎn)子的整體滑動(dòng)負(fù)載即第一滑動(dòng)負(fù)載設(shè)為T(mén)a，將作用于上述轉(zhuǎn)子的定位轉(zhuǎn)矩(detent torque)設(shè)為T(mén)d，并將上述轉(zhuǎn)子從上述定子受到的動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)為T(mén)e時(shí)，上述第一滑動(dòng)負(fù)載Ta、上述定位轉(zhuǎn)矩Td及上述動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te滿足下式所示的關(guān)系:Td< Ta < Te。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)停止勵(lì)磁電流朝定子的供給而欲使轉(zhuǎn)子停止在規(guī)定的位置時(shí)，即便在轉(zhuǎn)子的永磁體與定子的極齒之間的磁吸引力(定位轉(zhuǎn)矩)施加于轉(zhuǎn)子的情況下，也可利用第一滑動(dòng)負(fù)載使轉(zhuǎn)子停止在規(guī)定位置。因此，能提高轉(zhuǎn)子的停止位置的精度。另夕卜，第一滑動(dòng)負(fù)載比轉(zhuǎn)子從定子受到的動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，因此，不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生阻礙。
[0017]在本發(fā)明中，較為理想的是，當(dāng)將上述第一滑動(dòng)負(fù)載Ta中的上述環(huán)狀構(gòu)件與上述軸承部之間的第二滑動(dòng)負(fù)載設(shè)為T(mén)b時(shí)，上述第一滑動(dòng)負(fù)載Ta、上述第二滑動(dòng)負(fù)載Tb、上述定位轉(zhuǎn)矩Td及上述動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te滿足下式所示的關(guān)系:Td < Tb < Ta < Te。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，無(wú)需為了產(chǎn)生第二滑動(dòng)負(fù)載而追加新的構(gòu)件。另外，使轉(zhuǎn)子的朝向輸出相反側(cè)的面與固定體中朝向輸出側(cè)的面在軸線方向上接觸，因此，產(chǎn)生較大的滑動(dòng)負(fù)載，而且，滑動(dòng)負(fù)載的水平穩(wěn)定。因此，能將施加于轉(zhuǎn)子的第一滑動(dòng)負(fù)載可靠地設(shè)定成比定位轉(zhuǎn)矩大、比動(dòng)轉(zhuǎn)矩小的條件。
[0018]在本發(fā)明中，較為理想的是，上述施力構(gòu)件由螺旋彈簧構(gòu)成。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，彈簧常數(shù)較小，因此，能產(chǎn)生穩(wěn)定的作用力。因此，能產(chǎn)生穩(wěn)定的第二滑動(dòng)負(fù)載。
[0019]在本發(fā)明中，較為理想的是，上述螺旋彈簧配置于輸出側(cè)軸承構(gòu)件與上述永磁體之間，上述輸出側(cè)軸承構(gòu)件在比上述永磁體靠輸出側(cè)的位置對(duì)上述轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即便追加了螺旋彈簧，也能縮短電動(dòng)機(jī)在軸線方向上的尺寸。
[0020]在本發(fā)明中，能采用以下結(jié)構(gòu):在上述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件上形成有在上述軸承部的靠輸出相反側(cè)的端部擴(kuò)大直徑并相對(duì)于上述定子在徑向上被定位的圓盤(pán)部，上述凸緣部從上述圓盤(pán)部的靠輸出相反側(cè)的端面朝徑向外側(cè)突出，由上述軸承部的靠輸出相反側(cè)的面即上述底部和上述圓盤(pán)部的內(nèi)周面及上述凸緣部的內(nèi)周面構(gòu)成形成于上述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的上述凹部，上述轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的上述端部位于上述凹部?jī)?nèi)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能通過(guò)上述圓盤(pán)部將軸承部相對(duì)于定子在徑向上定位，并利用軸承部的靠輸出相反側(cè)的面即上述底部和上述圓盤(pán)部的內(nèi)周面及上述凸緣部的內(nèi)周面將上述轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的上述端部定位在形成于上述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的上述凹部?jī)?nèi)，因此，能抑制電動(dòng)機(jī)在軸線方向上的尺寸的增大，并能穩(wěn)定地使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。
[0021]在本發(fā)明中，較為理想的是，上述輸出相反側(cè)端板是形成有開(kāi)口部的平板，該開(kāi)口部供上述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的上述凸緣部嵌入，上述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的上述凸緣部通過(guò)上述輸出相反側(cè)端板的上述開(kāi)口部與上述定子的靠輸出相反側(cè)的端部重疊，并且上述輸出相反側(cè)端板在與上述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的上述圓盤(pán)部的靠輸出相反側(cè)的端面重疊的狀態(tài)下固定于上述定子的靠輸出相反側(cè)的端部。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，無(wú)需使輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的凸緣部與輸出相反側(cè)端板重疊或使輸出相反側(cè)端板與輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的凸緣部重疊，因此，能抑制電動(dòng)機(jī)在軸線方向上的尺寸的增大，并能將輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件夾在輸出相反側(cè)端板與定子之間以保持于不能移動(dòng)的狀態(tài)。
[0022]在本發(fā)明中，能采用以下結(jié)構(gòu):上述電動(dòng)機(jī)包括對(duì)上述轉(zhuǎn)子朝輸出相反側(cè)進(jìn)行施力的施力構(gòu)件，上述環(huán)狀凹部的底部及上述軸承部的靠輸出側(cè)的端部形成為與上述軸線方向正交的平面，并且在上述環(huán)狀凹部的底部與上述軸承部的靠輸出側(cè)的端部之間的上述轉(zhuǎn)軸上存在環(huán)狀構(gòu)件，該環(huán)狀構(gòu)件與上述軸承部之間產(chǎn)生滑動(dòng)負(fù)載。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能利用施力構(gòu)件的作用力通過(guò)環(huán)狀構(gòu)件對(duì)轉(zhuǎn)子施加必要的滑動(dòng)負(fù)載。
[0023]在本發(fā)明中，上述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件能由將PBT(聚對(duì)苯二甲酸二丁酯)、LCP (液晶聚合物)、PPS (聚苯硫醚)、ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹(shù)脂)、PC (聚碳酸酯)中任一材料作為主要材料的樹(shù)脂成形件構(gòu)成。
[0024]在本發(fā)明中，在輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件中，在輸出相反側(cè)的端部形成有朝輸出側(cè)凹陷的凹部，轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部在凹部?jī)?nèi)從軸孔朝輸出相反側(cè)突出。因此，轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部位于比固定體的靠輸出相反側(cè)的端部靠輸出側(cè)的位置。而且，輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的軸承部的靠輸出側(cè)的端部位于比定子的靠輸出相反側(cè)的端部靠輸出側(cè)的位置。因此，能縮短電動(dòng)機(jī)在軸線方向上的尺寸。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是應(yīng)用本發(fā)明的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的剖視圖。
[0026]圖2(a)?圖2(c)是表示應(yīng)用本發(fā)明的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的外觀等的立體圖。
[0027]圖3(a)、圖3(b)是應(yīng)用本發(fā)明的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分解圖。
[0028]圖4是從輸出相反側(cè)觀察在應(yīng)用本發(fā)明的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中拆下轉(zhuǎn)子等之后的狀態(tài)時(shí)的分解圖。
[0029](符號(hào)說(shuō)明)
[0030]I 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)
[0031]2 固定體
[0032]7 輸出側(cè)徑向軸承構(gòu)件
[0033]8 輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件
[0034]9 輸出相反側(cè)端板
[0035]10 轉(zhuǎn)子
[0036]11 永磁體
[0037]12 轉(zhuǎn)軸
[0038]15環(huán)狀構(gòu)件
[0039]18從動(dòng)構(gòu)件
[0040]20 定子
[0041]44施力構(gòu)件
[0042]80 凹部
[0043]81 圓盤(pán)部
[0044]82 凸緣部
[0045]83 軸承部
[0046]85 軸孔
[0047]118環(huán)狀凹部
[0048]119環(huán)狀凹部的底部
[0049]122轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部
[0050]151環(huán)狀構(gòu)件的靠輸出側(cè)的面
[0051]152環(huán)狀構(gòu)件的靠輸出相反側(cè)的面
[0052]217、227 極齒
[0053]830軸承部的靠輸出側(cè)的端部
[0054]L軸線方向
[0055]LI輸出側(cè)
[0056]L2輸出相反側(cè)

【具體實(shí)施方式】
[0057]以下，參照附圖，作為應(yīng)用本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)，以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為例進(jìn)行說(shuō)明。另外，在應(yīng)用本發(fā)明的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中，在轉(zhuǎn)軸的軸線方向L上，轉(zhuǎn)軸突出的一側(cè)是“輸出側(cè)LI”，與轉(zhuǎn)軸突出一側(cè)相反的一側(cè)是“輸出相反側(cè)L2”。
[0058](整體結(jié)構(gòu))
[0059]圖1是應(yīng)用本發(fā)明的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的剖視圖。圖2(a)?圖2(c)是表示應(yīng)用本發(fā)明的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的外觀等的立體圖，其中，圖2(a)是從輸出側(cè)觀察步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)的立體圖，圖2(b)是從輸出相反側(cè)觀察步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)的立體圖，圖2(c)是從輸出相反側(cè)觀察從步進(jìn)電動(dòng)機(jī)上拆下輸出相反側(cè)端板之后的狀態(tài)時(shí)的立體圖。圖3(a)、圖3(b)是應(yīng)用本發(fā)明的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分解圖，其中，圖3(a)是從輸出側(cè)觀察從步進(jìn)電動(dòng)機(jī)上拆下輸出相反側(cè)端板和輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件之后的狀態(tài)時(shí)的分解圖，圖3(b)是從輸出相反側(cè)觀察從步進(jìn)電動(dòng)機(jī)上拆下輸出相反側(cè)端板和輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件之后的狀態(tài)時(shí)的分解圖。圖4是從輸出相反側(cè)觀察在應(yīng)用本發(fā)明的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中拆下轉(zhuǎn)子等之后的狀態(tài)時(shí)的分解圖。
[0060]如圖1?圖4所示，本實(shí)施方式的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)I (電動(dòng)機(jī))具有:轉(zhuǎn)子10，該轉(zhuǎn)子10在轉(zhuǎn)軸12的外周面包括永磁體11 ；以及固定體2，該固定體2包括與永磁體11的外周面相對(duì)的筒狀的定子20。N極和S極在周向上交替地配置于永磁體11的外周面。在轉(zhuǎn)軸12的從定子20朝輸出側(cè)LI突出的部分121上通過(guò)壓入而固接著齒輪等筒狀的從動(dòng)構(gòu)件18。在永磁體11的靠輸出側(cè)LI的端部以圍繞轉(zhuǎn)軸12的方式形成有從輸出相反側(cè)L2 —側(cè)朝輸出側(cè)LI擴(kuò)大直徑并開(kāi)口的帶臺(tái)階的環(huán)狀凹部111，利用設(shè)于上述環(huán)狀凹部111的內(nèi)部的粘接劑13將永磁體11和轉(zhuǎn)軸12固定。在本實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)軸12的靠輸出相反側(cè)L2的端部122為與軸線方向L正交的平面。
[0061]定子20具有重疊配置在軸線方向L上的一對(duì)定子組21、22，定子組21、22分別包括:卷繞于絕緣體216、226的線圈213、223 ;以及配置于絕緣體216、226的軸線方向L的兩側(cè)的定子鐵心211、212、221、222。定子鐵心211是蓋在絕緣體216的靠輸出側(cè)LI的面上的外定子鐵心，定子鐵心212是蓋在絕緣體216的靠輸出相反側(cè)L2的面上的內(nèi)定子鐵心，定子鐵心221是蓋在絕緣體226的靠輸出相反側(cè)L2的面上的外定子鐵心，定子鐵心222是蓋在絕緣體226的靠輸出側(cè)LI的面上的內(nèi)定子鐵心。定子鐵心211、221的截面呈U字形，由定子鐵心211、221的外周側(cè)的筒狀部構(gòu)成電動(dòng)機(jī)殼體。
[0062]在定子20中，定子鐵心211、212、221、222分別包括沿著絕緣體216、226的內(nèi)周面立起的多個(gè)極齒217、227。在構(gòu)成定子組21的狀態(tài)下，形成于定子鐵心211的極齒217進(jìn)入形成于定子鐵心212的極齒217之間，形成于定子鐵心211的極齒217和形成于定子鐵心212的極齒217處于在周向上交替配置的狀態(tài)。另外，在構(gòu)成定子組22的狀態(tài)下，形成于定子鐵心221的極齒227進(jìn)入形成于定子鐵心222的極齒227之間，形成于定子鐵心221的極齒227和形成于定子鐵心222的極齒227處于在周向上交替配置的狀態(tài)。
[0063]在絕緣體216、226上一體形成有端子臺(tái)218、228，在上述端子臺(tái)218、228上設(shè)有端子 219、229。
[0064]在固定體2上，在定子20的兩端部中的靠輸出側(cè)LI的端部23上固定有輸出側(cè)端板25，在靠輸出相反側(cè)L2的端部24上固定有輸出相反側(cè)端板9。在本實(shí)施方式中，定子20的靠輸出側(cè)LI的端部23由定子鐵心211的圓環(huán)部構(gòu)成，定子20的靠輸出相反側(cè)L2的端部24由定子鐵心221的圓環(huán)部構(gòu)成。
[0065](輸出側(cè)LI的軸承結(jié)構(gòu))
[0066]在本實(shí)施方式中，利用輸出側(cè)端板25保持著用于在輸出側(cè)LI將轉(zhuǎn)軸12支承成能旋轉(zhuǎn)的輸出側(cè)徑向軸承構(gòu)件7，輸出側(cè)徑向軸承構(gòu)件7將轉(zhuǎn)軸12的比永磁體11靠輸出側(cè)LI的部分支承成能旋轉(zhuǎn)。更具體而言，在輸出側(cè)端板25上形成有孔251，輸出側(cè)徑向軸承構(gòu)件7在嵌入孔251的狀態(tài)下保持于輸出側(cè)端板25。輸出側(cè)徑向軸承構(gòu)件7具有:嵌入孔251的筒部71 ;以及相對(duì)于筒部71在輸出側(cè)LI直徑擴(kuò)大而比筒部71的直徑大的凸緣部72。上述輸出側(cè)徑向軸承構(gòu)件7是通過(guò)在凸緣部72的靠輸出相反側(cè)L2的面與輸出側(cè)端板25的靠輸出側(cè)LI的面重疊的狀態(tài)下將筒部71的比輸出側(cè)端板25的靠輸出相反側(cè)L2的面進(jìn)一步朝輸出相反側(cè)L2突出的筒部71的外緣鉚接至輸出側(cè)端板25的靠輸出相反側(cè)L2的面而被固定的。輸出側(cè)徑向軸承構(gòu)件7由燒結(jié)含油軸承構(gòu)成。
[0067](輸出相反側(cè)L2的軸承結(jié)構(gòu))
[0068]在本實(shí)施方式中，利用輸出相反側(cè)端板9保持著用于在輸出相反側(cè)L2將轉(zhuǎn)軸12支承成能旋轉(zhuǎn)的輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8，輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8將轉(zhuǎn)軸12的比永磁體11靠輸出相反側(cè)L2的部分支承成能旋轉(zhuǎn)。
[0069]更具體而言，首先，在輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8上形成有軸承部83和凸緣部82，其中，上述軸承部83包括在徑向上對(duì)轉(zhuǎn)軸12的外周面進(jìn)行支承的軸孔85，且呈圓形板狀，上述凸緣部82在比軸承部83靠輸出相反側(cè)L2的位置朝徑向外側(cè)突出并與定子20的靠輸出相反側(cè)的端部24重疊。
[0070]另外，在輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8上形成有在圓形板狀的軸承部83的靠輸出相反側(cè)L2的外周側(cè)端部擴(kuò)大直徑的圓盤(pán)部81，凸緣部82從圓盤(pán)部81的靠輸出相反側(cè)L2的端面810朝徑向外側(cè)突出。
[0071]在本實(shí)施方式中，凸緣部82由從圓盤(pán)部81的靠輸出相反側(cè)L2的端面810朝徑向外側(cè)突出的三個(gè)矩形板部821、822、823構(gòu)成，矩形板部821、822、823的徑向內(nèi)側(cè)部分利用形成于圓盤(pán)部81的靠輸出相反側(cè)L2的端面810的環(huán)狀部87相連。S卩，環(huán)狀部87構(gòu)成凸緣部82的內(nèi)周部分。
[0072]位于軸承部83與凸緣部82之間的圓盤(pán)部81的外徑尺寸被設(shè)定成比定子20的內(nèi)徑尺寸稍小。因此，當(dāng)將形成于輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的凸緣部82的矩形板部821、822,823與定子20的靠輸出相反側(cè)L2的端部24重疊時(shí)，圓盤(pán)部81處于被壓入并嵌入定子20的靠輸出相反側(cè)L2的端部?jī)?nèi)側(cè)的狀態(tài)。即，輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8通過(guò)圓盤(pán)部81相對(duì)于定子20在徑向上被定位，因此，軸承部83相對(duì)于定子20在徑向上被定位，并且軸承部83進(jìn)入定子20的內(nèi)側(cè)的比圓盤(pán)部81靠輸出側(cè)LI的位置。
[0073]在圓盤(pán)部81的外周緣的周向的兩個(gè)部位形成有朝徑向外側(cè)小幅突出的凸部811，當(dāng)將圓盤(pán)部81嵌入定子20的內(nèi)側(cè)時(shí)，凸部811嵌入到形成于定子鐵心221的極齒227根部的缺口 208中。因此，輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8通過(guò)設(shè)于圓盤(pán)部81的凸部811被定子鐵心221在周向上定位。
[0074]在這樣構(gòu)成的輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的靠輸出相反側(cè)L2的端面的中央處形成有朝輸出側(cè)LI凹陷的圓形的凹部80。具體而言，由圓盤(pán)部81的內(nèi)周面和凸緣部82的內(nèi)周面(具體而言是圓環(huán)部87的內(nèi)周面)形成凹部80。上述凹部80的內(nèi)徑尺寸比軸孔85的內(nèi)徑尺寸大。因此，軸承部83形成了以下結(jié)構(gòu):在相當(dāng)于凹部80的底部801的圓形的板狀部分形成有由通孔構(gòu)成的軸孔85，軸孔85在凹部80的底部801的中央處朝輸出相反側(cè)L2開(kāi)口。即，由軸承部83的靠輸出相反側(cè)L2的面構(gòu)成凹部80的底部801 (底面)。因此，在本實(shí)施方式中，軸承部83是指輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8中形成有軸孔85的部分，軸承部83的軸線方向L的位置和尺寸由在輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8中形成有軸孔85的范圍的位置和尺寸限定。在本實(shí)施方式中，輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8由PBT(聚對(duì)苯二甲酸二丁酯)、LCP(液晶聚合物)、PPS(聚苯硫醚)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹(shù)脂)、PC(聚碳酸酯)等樹(shù)脂成形件構(gòu)成。另外，凹部80并不限于圓形，也可以是矩形等。
[0075]輸出相反側(cè)端板9是外徑尺寸比定子20的外徑尺寸稍小的圓板狀的平板，并形成有供輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的凸緣部82(矩形板部821、822、823)及環(huán)狀部87嵌入的開(kāi)口部90。具體而言，開(kāi)口部90的供矩形板部821、822、823嵌入的矩形的開(kāi)口部901、902、903形成為利用供環(huán)狀部87嵌入的圓形的開(kāi)口部904相連的一個(gè)開(kāi)口部。輸出相反側(cè)端板9的位于開(kāi)口部904的周圍的部分與輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的圓盤(pán)部81的靠輸出相反側(cè)L2的端面810重疊。因此，當(dāng)將輸出相反側(cè)端板9的外緣焊接于定子20的靠輸出相反側(cè)L2的端面即端部24時(shí)，通過(guò)凸緣部82與定子20的靠輸出相反側(cè)L2的端部24抵接來(lái)阻止輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8朝輸出側(cè)LI移動(dòng)。另外，通過(guò)圓盤(pán)部81的靠輸出相反側(cè)L2的端面810與輸出相反側(cè)端板9的靠輸出側(cè)LI的面抵接來(lái)阻止輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8朝輸出相反側(cè)L2移動(dòng)。因此，輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8被夾在輸出相反側(cè)端板9與定子20之間而處于保持為不能移動(dòng)的狀態(tài)。
[0076]在該狀態(tài)下，在輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的靠輸出相反側(cè)L2的端面(具體而言是凸緣部82的靠輸出相反側(cè)L2的端面)和由平板構(gòu)成的輸出相反側(cè)端板9的靠輸出相反側(cè)L2的端面在軸線方向L上位于相同的位置，因此，在該情況下，凸緣部82的靠輸出相反側(cè)L2的端面和輸出相反側(cè)端板9的靠輸出相反側(cè)L2的端面一起對(duì)固定體2的靠輸出相反側(cè)L2的端面即端部進(jìn)行限定。另外，如圖1所示，軸承部83的靠輸出側(cè)LI的端面即端部830在軸線方向L上位于從定子20的靠輸出相反側(cè)L2的端部24朝輸出側(cè)LI偏移尺寸til的位置。另外，構(gòu)成軸承部83的突部的根部(圓盤(pán)部81的靠輸出側(cè)LI的面)在軸線方向L上位于從定子20的靠輸出相反側(cè)L2的端部24朝輸出側(cè)LI偏移尺寸tl2的位置。另外，在軸承部83上，軸孔85的靠輸出相反側(cè)L2的端面即端部(凹部80的底部801)在軸線方向L上位于從定子20的輸出相反側(cè)L2的端部24朝輸出側(cè)LI偏移尺寸tl3的位置。因此，在本實(shí)施方式中，軸承部83整體(形成軸孔85的部分)在軸線方向L上位于比定子20的靠輸出相反側(cè)L2的端部24靠輸出側(cè)LI的位置。
[0077]另外，轉(zhuǎn)軸12的靠輸出相反側(cè)L2的端面即端部122在凹部80內(nèi)從軸孔85朝輸出相反側(cè)L2突出，并在軸線方向L上位于從固定體2的靠輸出相反側(cè)L2的端部(輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的靠輸出相反側(cè)L2的端部及輸出相反側(cè)端板9的靠輸出相反側(cè)L2的端部)朝輸出側(cè)LI偏移尺寸t2的位置。因此，轉(zhuǎn)軸12的靠輸出相反側(cè)L2的端部122未從固定體2的靠輸出相反側(cè)L2的端部朝輸出相反側(cè)L2突出。在本實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)軸12的靠輸出相反側(cè)L2的端部122在軸線方向L上位于與定子20的靠輸出相反側(cè)L2的端部24大致相同的位置。
[0078](施力構(gòu)件44及環(huán)狀構(gòu)件15的結(jié)構(gòu))
[0079]在本實(shí)施方式的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)I中，在輸出側(cè)徑向軸承構(gòu)件7與轉(zhuǎn)子10之間配置有對(duì)轉(zhuǎn)軸12朝輸出相反側(cè)L2施力的施力構(gòu)件44。在本實(shí)施方式中，施力構(gòu)件44由螺旋彈簧構(gòu)成，并被配置成繞著轉(zhuǎn)軸12。當(dāng)配置施力構(gòu)件44(螺旋彈簧)時(shí)，在本實(shí)施方式中，施力構(gòu)件44的靠輸出相反側(cè)L2的端部收容于永磁體11的環(huán)狀凹部111的內(nèi)部。此處，在施力構(gòu)件44的靠輸出側(cè)LI的端部與輸出側(cè)徑向軸承構(gòu)件7的靠輸出相反側(cè)L2的端部75之間配置有安裝于轉(zhuǎn)軸12的環(huán)狀的墊圈41，在施力構(gòu)件44的靠輸出相反側(cè)L2的端部與環(huán)狀凹部111的臺(tái)階部之間配置有安裝于轉(zhuǎn)軸12的環(huán)狀的墊圈42。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)軸12旋轉(zhuǎn)時(shí)，墊圈41與施力構(gòu)件44的靠輸出側(cè)LI的端部之間和/或墊圈42與施力構(gòu)件44的靠輸出相反側(cè)L2的端部之間成為滑動(dòng)部分。在本實(shí)施方式中，墊圈41的直徑比墊圈42的直徑大。墊圈41相對(duì)于轉(zhuǎn)軸12以能沿軸線方向L移動(dòng)的狀態(tài)嵌合。墊圈42既可以采用相對(duì)于轉(zhuǎn)軸12以能沿軸線方向L移動(dòng)的狀態(tài)嵌合的結(jié)構(gòu)，也可以采用被壓入轉(zhuǎn)軸12而以不能沿軸線方向L移動(dòng)的狀態(tài)嵌合的結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施方式中，墊圈41、42相對(duì)于轉(zhuǎn)軸12以能沿軸線方向L移動(dòng)的狀態(tài)嵌合。
[0080]在本實(shí)施方式的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)I中，在轉(zhuǎn)子10中，在轉(zhuǎn)軸12的位于永磁體11與輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8之間的部分安裝有環(huán)狀構(gòu)件15。當(dāng)配置上述環(huán)狀構(gòu)件15時(shí)，在永磁體11的靠輸出相反側(cè)L2的端部115的中央處繞著轉(zhuǎn)軸12形成有環(huán)狀凹部118，在上述環(huán)狀凹部118的內(nèi)側(cè)配置有環(huán)狀構(gòu)件15。環(huán)狀構(gòu)件15的厚度比環(huán)狀凹部118的深度小，因此，環(huán)狀構(gòu)件15完全位于環(huán)狀凹部118的內(nèi)側(cè)，未從永磁體11的靠輸出相反側(cè)L2的端部115突出。
[0081]永磁體11的環(huán)狀凹部118的內(nèi)徑尺寸比輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的軸承部83的靠輸出側(cè)LI的端部830的外徑尺寸大，輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的軸承部83的靠輸出側(cè)的端部位于永磁體11的環(huán)狀凹部118的內(nèi)側(cè)。另外，環(huán)狀凹部118的底部119是與軸線方向L正交的平面，輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的軸承部83的靠輸出側(cè)LI的端部830也是與軸線方向L正交的平面。另外，轉(zhuǎn)子10被施力構(gòu)件44朝輸出相反側(cè)L2施力。因此，環(huán)狀構(gòu)件15的靠輸出側(cè)LI的面151與永磁體11的環(huán)狀凹部118的底部119接觸，環(huán)狀構(gòu)件15的靠輸出相反側(cè)L2的面152與軸承部83的靠輸出側(cè)LI的端部830接觸。作為環(huán)狀構(gòu)件15，除了可使用金屬制的構(gòu)件之外，也可使用樹(shù)脂制的構(gòu)件。在本實(shí)施方式中，環(huán)狀構(gòu)件15是樹(shù)脂制的。在本實(shí)施方式中，環(huán)狀構(gòu)件15的外徑尺寸比永磁體11的環(huán)狀凹部118的內(nèi)徑尺寸及輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的軸承部83的靠輸出側(cè)LI的端部830的外徑尺寸小。另外，環(huán)狀凹部118的底部119的面積比軸承部83的靠輸出側(cè)LI的端部830的面積大。
[0082]在這樣構(gòu)成的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)I中，環(huán)狀構(gòu)件15的靠輸出側(cè)LI的面151與永磁體11的環(huán)狀凹部118的底部119接觸而不能滑動(dòng)，與此相對(duì)，環(huán)狀構(gòu)件15的靠輸出相反側(cè)L2的面152能相對(duì)于輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的軸承部83的靠輸出側(cè)LI的端部830進(jìn)行滑動(dòng)。因此，在本實(shí)施方式中，由環(huán)狀構(gòu)件15的靠輸出相反側(cè)L2的面152構(gòu)成在轉(zhuǎn)子10中朝向軸線方向L的輸出相反側(cè)L2的被支承面19，在固定體2上，由輸出相反側(cè)徑向軸承8的軸承部83的靠輸出側(cè)LI的面830構(gòu)成支承面29，該支承面29在比被支承面19靠輸出相反側(cè)L2的位置將轉(zhuǎn)子10的被支承面19支承成能滑動(dòng)。
[0083]另外，環(huán)狀構(gòu)件15既可以采用相對(duì)于轉(zhuǎn)軸12以能沿軸線方向L移動(dòng)的狀態(tài)嵌合的結(jié)構(gòu)，也可以采用被壓入轉(zhuǎn)軸12而以不能沿軸線方向L移動(dòng)的狀態(tài)嵌合的結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施方式中，環(huán)狀構(gòu)件15被壓入轉(zhuǎn)軸12而處于不能沿軸線方向L移動(dòng)的狀態(tài)。
[0084](轉(zhuǎn)子10的滑動(dòng)負(fù)載)
[0085]在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)I中，在固定體2與轉(zhuǎn)子10之間存在輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的軸承部83的靠輸出側(cè)LI的端部830與轉(zhuǎn)子10 —側(cè)的環(huán)狀構(gòu)件15的靠輸出相反側(cè)L2的面152的滑動(dòng)部分、輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8與轉(zhuǎn)軸12的滑動(dòng)部分、輸出側(cè)徑向軸承構(gòu)件7與轉(zhuǎn)軸12的滑動(dòng)部分、墊圈41與施力構(gòu)件44的靠輸出側(cè)LI的端部的滑動(dòng)部分、以及墊圈42與施力構(gòu)件44的靠輸出相反側(cè)L2的端部的滑動(dòng)部分，對(duì)轉(zhuǎn)子10在整體上施加第一滑動(dòng)負(fù)載Ta。
[0086]此處，輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的軸承部83的靠輸出側(cè)LI的端部830與轉(zhuǎn)子10 一側(cè)的環(huán)狀構(gòu)件15的靠輸出相反側(cè)L2的面152的滑動(dòng)部分處的滑動(dòng)負(fù)載(第二滑動(dòng)負(fù)載Tb)比施加于轉(zhuǎn)子10的整體滑動(dòng)負(fù)載即全滑動(dòng)負(fù)載(第一滑動(dòng)負(fù)載Ta)小。因此，第一滑動(dòng)負(fù)載Ta和第二滑動(dòng)負(fù)載Tb滿足下式所示的關(guān)系:第二滑動(dòng)負(fù)載Tb <第一滑動(dòng)負(fù)載Ta。
[0087]另外，在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)I中，因由永磁體11產(chǎn)生的磁通朝定子20流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)強(qiáng)弱，而使定位轉(zhuǎn)矩作用于轉(zhuǎn)子10與設(shè)在固定體2上的定子20的極齒217、227之間。另外，當(dāng)使轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)時(shí)，因由定子20產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)而使動(dòng)轉(zhuǎn)矩作用于轉(zhuǎn)子10。
[0088]關(guān)于上述轉(zhuǎn)矩，在本實(shí)施方式的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)I中，第一滑動(dòng)負(fù)載Ta相對(duì)于定位轉(zhuǎn)矩Td及動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te滿足下式所示的關(guān)系:Td < Ta < Te。
[0089]此處，第一滑動(dòng)負(fù)載Ta和第二滑動(dòng)負(fù)載Tb滿足下式所示的關(guān)系:第二滑動(dòng)負(fù)載Tb <第一滑動(dòng)負(fù)載Ta，因此，第一滑動(dòng)負(fù)載Ta及第二滑動(dòng)負(fù)載Tb相對(duì)于定位轉(zhuǎn)矩Td及動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te滿足下式所示的關(guān)系:Td < Tb < Ta < Te。
[0090](本實(shí)施方式的主要效果)
[0091]如上所述，在本實(shí)施方式的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)I中，在固定體2所使用的輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8上形成有軸承部83、凸緣部82及凹部80，其中，上述軸承部83包括在徑向上對(duì)轉(zhuǎn)軸12的外周面進(jìn)行支承的軸孔85，上述凸緣部82在比軸承部83靠輸出相反側(cè)L2的位置朝徑向外側(cè)突出并與定子20的靠輸出相反側(cè)L2的端部24重疊，上述凹部80在輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的靠輸出相反側(cè)L2的端部朝輸出側(cè)LI凹陷，且軸孔85在底部801處開(kāi)口。另外，軸承部83的靠輸出側(cè)LI的端部830在轉(zhuǎn)軸12的軸線方向L上位于比定子20的靠輸出相反側(cè)L2的端部24靠輸出側(cè)LI的位置。另外，轉(zhuǎn)軸12的靠輸出相反側(cè)L2的端部122在凹部80內(nèi)從軸孔85朝輸出相反側(cè)L2突出，并在軸線方向L上位于比固定體2的靠輸出相反側(cè)L2的端部(輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的靠輸出相反側(cè)L2的端部及輸出相反側(cè)端板9的靠輸出相反側(cè)L2的端部)靠輸出側(cè)LI的位置。另外,在永磁體11的靠輸出相反側(cè)L2的端部115處繞著轉(zhuǎn)軸12形成有朝輸出側(cè)LI凹陷的環(huán)狀凹部118，軸承部83的至少靠輸出側(cè)LI的端部位于環(huán)狀凹部118的內(nèi)側(cè)。因此，能縮短步進(jìn)電動(dòng)機(jī)I在軸線方向L上的尺寸。
[0092]另外，轉(zhuǎn)軸12的靠輸出相反側(cè)L2的端部122從由在凹部80的底部開(kāi)口的通孔構(gòu)成的軸孔85朝輸出相反側(cè)L2突出，但未從輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的靠輸出相反側(cè)L2的端部(端面)進(jìn)一步朝輸出相反側(cè)L2突出。S卩，轉(zhuǎn)軸12的靠輸出相反側(cè)L2的端部122位于凹部80內(nèi)，且在從輸出相反側(cè)L2觀察的情況下處于露出狀態(tài)。因此，當(dāng)將齒輪等從動(dòng)構(gòu)件18從輸出側(cè)LI的端部嵌入轉(zhuǎn)軸12中由定子20朝輸出側(cè)LI突出的部分121時(shí)，能利用夾具等直接對(duì)轉(zhuǎn)軸12的靠輸出相反側(cè)L2的端部122進(jìn)行支承。另外，轉(zhuǎn)軸12的靠輸出相反側(cè)L2的端部由與軸線方向L正交的面構(gòu)成。因此，能利用夾具等在穩(wěn)定的狀態(tài)下對(duì)轉(zhuǎn)軸12的靠輸出相反側(cè)L2的端部122進(jìn)行支承。
[0093]另外，永磁體11的環(huán)狀凹部118的底部119及輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的軸承部83的靠輸出側(cè)LI的端部830是與軸線方向L正交的平面。另外，轉(zhuǎn)子10被施力構(gòu)件44朝輸出相反側(cè)L2施力。因此，環(huán)狀構(gòu)件15的靠輸出側(cè)LI的面151與永磁體11的環(huán)狀凹部118的底部119接觸，環(huán)狀構(gòu)件15的靠輸出相反側(cè)L2的面152與軸承部83的靠輸出側(cè)LI的端部830接觸。另外，由環(huán)狀構(gòu)件15的靠輸出相反側(cè)L2的面152構(gòu)成轉(zhuǎn)子10中朝向軸線方向L的輸出相反側(cè)L2的被支承面19，在固定體2上由輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的軸承部83的靠輸出側(cè)LI的端部830構(gòu)成支承面29，該支承面29在比被支承面19靠輸出相反側(cè)L2的位置將轉(zhuǎn)子10的被支承面19支承成能滑動(dòng)，上述滑動(dòng)面處的滑動(dòng)負(fù)載(第二滑動(dòng)負(fù)載Tb)、施加于轉(zhuǎn)子10的全滑動(dòng)負(fù)載(第一滑動(dòng)負(fù)載Ta)、定位轉(zhuǎn)矩Td及動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te滿足下式所示的關(guān)系:Td < Tb < Ta < Te。因此，當(dāng)停止勵(lì)磁電流朝定子20的供給而欲使轉(zhuǎn)子10停止在規(guī)定的位置時(shí)，即便在轉(zhuǎn)子10的永磁體11與定子20的極齒217、227之間的磁吸引力(定位轉(zhuǎn)矩Td)施加于轉(zhuǎn)子10的情況下，轉(zhuǎn)子10也不會(huì)被定位轉(zhuǎn)矩Td朝周向牽引，可利用第一滑動(dòng)負(fù)載Ta使轉(zhuǎn)子10停止在規(guī)定位置。因此，能提高轉(zhuǎn)子10的停止位置的精度。由此，不用增加步進(jìn)電動(dòng)機(jī)I的極數(shù)，就能提高轉(zhuǎn)子10的停止位置的分辨率。另外，第一滑動(dòng)負(fù)載Ta比轉(zhuǎn)子10從定子20受到的動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te小，因此，不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生阻礙。
[0094]此外，當(dāng)恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定第一滑動(dòng)負(fù)載Ta時(shí)，設(shè)置對(duì)轉(zhuǎn)子10朝輸出相反側(cè)L2進(jìn)行施力的施力構(gòu)件44，并使轉(zhuǎn)子10和固定體2在軸線方向L上接觸。因此，在轉(zhuǎn)子10與固定體2之間產(chǎn)生較大的第二滑動(dòng)負(fù)載Tb，上述第二滑動(dòng)負(fù)載Tb是在軸線方向L上面接觸的部分處產(chǎn)生的滑動(dòng)負(fù)載，因此，上述第二滑動(dòng)負(fù)載Tb處于比其它滑動(dòng)部分處的滑動(dòng)負(fù)載大的水平。即，在輸出相反側(cè)徑向軸承8的軸承部83的靠輸出側(cè)LI的端面830 (支承面29)與轉(zhuǎn)子10 —側(cè)的環(huán)狀構(gòu)件15的靠輸出相反側(cè)L2的面152 (被支承面19)的滑動(dòng)部分處的滑動(dòng)負(fù)載(第二滑動(dòng)負(fù)載Tb)比輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8與轉(zhuǎn)軸12的滑動(dòng)部分、輸出側(cè)徑向軸承構(gòu)件7與轉(zhuǎn)軸12的滑動(dòng)部分、墊圈41與施力構(gòu)件44的靠輸出側(cè)LI的端部的滑動(dòng)部分、以及墊圈42與施力構(gòu)件44的靠輸出相反側(cè)L2的端部的滑動(dòng)部分處的各滑動(dòng)負(fù)載大。另外，在支承面29與被支承面19之間產(chǎn)生的第二滑動(dòng)負(fù)載Tb是在軸線方向L上面接觸的部分處產(chǎn)生的滑動(dòng)負(fù)載，因此，與在其它滑動(dòng)部分處產(chǎn)生的滑動(dòng)負(fù)載相比較是穩(wěn)定的。因此，能將施加于轉(zhuǎn)子10的第一滑動(dòng)負(fù)載Ta可靠地設(shè)定成比定位轉(zhuǎn)矩Td大、比動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te小的條件。
[0095]另外，在本實(shí)施方式中，將在比永磁體11靠輸出相反側(cè)L2的位置保持于轉(zhuǎn)軸12的環(huán)狀構(gòu)件15設(shè)于轉(zhuǎn)子10，并將上述環(huán)狀構(gòu)件15的靠輸出相反側(cè)L2的面152用作被支承面19。因此，能與轉(zhuǎn)軸12和永磁體11的材質(zhì)、直徑無(wú)關(guān)地構(gòu)成適于獲得規(guī)定的第二滑動(dòng)負(fù)載Tb的被支承面19。
[0096]另外，在本實(shí)施方式中，由輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的軸承部83中朝向輸出側(cè)LI的端部830構(gòu)成支承面29。因此，為了產(chǎn)生第二滑動(dòng)負(fù)載Tb，無(wú)需在固定體2 —側(cè)追加新的構(gòu)件。而且，輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件8的支承面29的面積較大，因此，能產(chǎn)生穩(wěn)定的第二滑動(dòng)負(fù)載Tb。另外，若使用燒結(jié)含油軸承作為輸出相反側(cè)徑向軸承8，則能產(chǎn)生穩(wěn)定的第二滑動(dòng)負(fù)載Tb。
[0097]另外，施力構(gòu)件44由螺旋彈簧構(gòu)成，因此，彈簧常數(shù)較小。因此，能產(chǎn)生穩(wěn)定的作用力，因此，能產(chǎn)生穩(wěn)定的第二滑動(dòng)負(fù)載Tb。另外，施力構(gòu)件44 (螺旋彈簧)配置于永磁體11與輸出側(cè)徑向軸承構(gòu)件7之間，因此，即便追加施力構(gòu)件44，也不會(huì)使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)I大型化。
[0098][其它實(shí)施方式]
[0099]在上述實(shí)施方式中，使用了螺旋彈簧以作為施力構(gòu)件44，但也可使用板簧、碟形彈箸坐
寸ο
[0100]在上述實(shí)施方式中，第一滑動(dòng)負(fù)載Ta及第二滑動(dòng)負(fù)載Tb相對(duì)于定位轉(zhuǎn)矩Td及動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te滿足下式所示的關(guān)系:Td < Tb < Ta < Te，但也可以是滿足下式所示的關(guān)系:Tb ^ Td < Ta < Te。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括: 轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)軸的外周面具有永磁體；以及 固定體，該固定體具有定子、輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件和輸出相反側(cè)端板，所述定子配置于所述永磁體的外周且呈筒狀，所述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件將所述轉(zhuǎn)軸支承成能旋轉(zhuǎn)，且所述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件保持于所述輸出相反側(cè)端板與所述定子之間， 在所述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件形成有軸承部、凸緣部及凹部，其中，所述軸承部具有在徑向上對(duì)所述轉(zhuǎn)軸的外周面進(jìn)行支承的軸孔，所述凸緣部在比所述軸承部靠輸出相反側(cè)的位置朝徑向外側(cè)突出并與所述定子的靠輸出相反側(cè)的端部重疊，所述凹部在該輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的靠輸出相反側(cè)的端部朝輸出側(cè)凹陷，且所述軸孔在所述凹部的底部開(kāi)Π, 所述軸承部的靠輸出側(cè)的端部在所述轉(zhuǎn)軸的軸線方向上位于比所述定子的靠輸出相反側(cè)的端部靠輸出側(cè)的位置， 所述轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部在所述凹部?jī)?nèi)從所述軸孔朝輸出相反側(cè)突出，并在所述軸線方向上位于比所述固定體的靠輸出相反側(cè)的端部靠輸出側(cè)的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的端部由與所述軸線方向正交的平面構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在所述轉(zhuǎn)軸的從所述定子朝輸出側(cè)突出的部分嵌入有與該轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的從動(dòng)構(gòu)件。
4.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在所述永磁體的靠輸出相反側(cè)的端部繞著所述轉(zhuǎn)軸形成有朝輸出側(cè)凹陷的環(huán)狀凹部， 所述軸承部的至少靠輸出側(cè)的端部位于所述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述環(huán)狀凹部的底部及所述軸承部的靠輸出側(cè)的端部是與所述軸線方向正交的平面， 在所述轉(zhuǎn)軸且在所述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)安裝有環(huán)狀構(gòu)件。
6.如權(quán)利要求5所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述電動(dòng)機(jī)包括對(duì)所述轉(zhuǎn)子朝輸出相反側(cè)進(jìn)行施力的施力構(gòu)件， 所述環(huán)狀構(gòu)件與所述環(huán)狀凹部的底部及所述軸承部的靠輸出側(cè)的端部接觸。
7.如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述環(huán)狀構(gòu)件是樹(shù)脂制的，并被壓入所述轉(zhuǎn)軸。
8.如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述環(huán)狀構(gòu)件的厚度比所述環(huán)狀凹部的深度小，所述環(huán)狀構(gòu)件整體位于所述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)。
9.如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述環(huán)狀構(gòu)件的靠輸出側(cè)的面不能相對(duì)于所述環(huán)狀凹部的底部進(jìn)行滑動(dòng)， 所述環(huán)狀構(gòu)件的靠輸出相反側(cè)的面能相對(duì)于所述軸承部的靠輸出側(cè)的端部進(jìn)行滑動(dòng)。
10.如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述環(huán)狀凹部的底部的面積比所述軸承部的靠輸出側(cè)的端部的面積大。
11.如權(quán)利要求10所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述環(huán)狀構(gòu)件的與所述軸承部的靠輸出側(cè)的端部接觸的靠輸出相反側(cè)的面的面積與所述軸承部的靠輸出側(cè)的端部的面積相等或比所述軸承部的靠輸出側(cè)的端部的面積小。
12.如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在所述定子中，與所述永磁體的外周面相對(duì)的多個(gè)極齒沿周向配置， 當(dāng)將施加于所述轉(zhuǎn)子的整體滑動(dòng)負(fù)載即第一滑動(dòng)負(fù)載設(shè)為T(mén)a，將作用于所述轉(zhuǎn)子的定位轉(zhuǎn)矩設(shè)為T(mén)d，并將所述轉(zhuǎn)子從所述定子受到的動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)為T(mén)e時(shí)，所述第一滑動(dòng)負(fù)載Ta、所述定位轉(zhuǎn)矩Td及所述動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te滿足下式所示的關(guān)系:Td < Ta < Te。
13.如權(quán)利要求12所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 當(dāng)將所述第一滑動(dòng)負(fù)載Ta中的所述環(huán)狀構(gòu)件與所述軸承部之間的第二滑動(dòng)負(fù)載設(shè)為T(mén)b時(shí)，所述第一滑動(dòng)負(fù)載Ta、所述第二滑動(dòng)負(fù)載Tb、所述定位轉(zhuǎn)矩Td及所述動(dòng)轉(zhuǎn)矩Te滿足下式所示的關(guān)系=Td < Tb < Ta < Te。
14.如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述施力構(gòu)件由螺旋彈簧構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求14所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述螺旋彈簧配置于輸出側(cè)軸承構(gòu)件與所述永磁體之間，所述輸出側(cè)軸承構(gòu)件在比所述永磁體靠輸出側(cè)的位置對(duì)所述轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承。
16.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述固定體的靠輸出相反側(cè)的所述端部由所述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的靠輸出相反側(cè)的端部及所述輸出相反側(cè)端板的靠輸出相反側(cè)的端部中的最靠輸出相反側(cè)的端部限定。
17.如權(quán)利要求16所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的靠輸出相反側(cè)的端部和所述輸出相反側(cè)端板的靠輸出相反側(cè)的端部在所述軸線方向上位于相同的位置。
18.如權(quán)利要求16所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在所述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件上形成有在所述軸承部的靠輸出相反側(cè)的端部擴(kuò)大直徑并相對(duì)于所述定子在徑向上定位的圓盤(pán)部，所述凸緣部從所述圓盤(pán)部的靠輸出相反側(cè)的端面朝徑向外側(cè)突出， 由所述軸承部的靠輸出相反側(cè)的面即所述底部和所述圓盤(pán)部的內(nèi)周面及所述凸緣部的內(nèi)周面構(gòu)成形成于所述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的所述凹部， 所述轉(zhuǎn)軸的靠輸出相反側(cè)的所述端部位于所述凹部?jī)?nèi)。
19.如權(quán)利要求18所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述輸出相反側(cè)端板是形成有開(kāi)口部的平板，該開(kāi)口部供所述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的所述凸緣部嵌入， 所述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的所述凸緣部通過(guò)所述輸出相反側(cè)端板的所述開(kāi)口部與所述定子的靠輸出相反側(cè)的端部重疊，并且所述輸出相反側(cè)端板在與所述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件的所述圓盤(pán)部的靠輸出相反側(cè)的端面重疊的狀態(tài)下固定于所述定子的靠輸出相反側(cè)的端部。
20.如權(quán)利要求18所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在所述永磁體的靠輸出側(cè)的端部繞著所述轉(zhuǎn)軸形成有朝輸出側(cè)凹陷的環(huán)狀凹部， 所述軸承部的至少靠輸出側(cè)的端部位于所述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)。
21.如權(quán)利要求20所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述電動(dòng)機(jī)包括對(duì)所述轉(zhuǎn)子朝輸出相反側(cè)進(jìn)行施力的施力構(gòu)件， 所述環(huán)狀凹部的底部及所述軸承部的靠輸出側(cè)的端部形成為與所述軸線方向正交的平面，并且在所述環(huán)狀凹部的底部與所述軸承部的靠輸出側(cè)的端部之間的所述轉(zhuǎn)軸上存在環(huán)狀構(gòu)件，該環(huán)狀構(gòu)件與所述軸承部之間產(chǎn)生滑動(dòng)負(fù)載。
22.如權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述輸出相反側(cè)徑向軸承構(gòu)件由將聚對(duì)苯二甲酸二丁酯、液晶聚合物、聚苯硫醚、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹(shù)脂、聚碳酸酯中任一材料作為主要材料的樹(shù)脂成形件構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】H02K37/14GK104242594SQ201410174690
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月12日
【發(fā)明者】古林一美 申請(qǐng)人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會(huì)社