[實用新型]混合式步進電機

有效

• 申請號: 201320128694.8
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN203339925U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 吉田直弘;佐藤剛志;桑野隆利
• 申請（專利權）人: 美蓓亞株式會社
• 主分類號: H02K37/00
• 分類號: H02K37/00;H02K1/14;H02K1/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 舒艷君;王培超

技術領域

本實用新型涉及轉子使用永磁鐵的混合式步進電機的結構。?

背景技術

近年來，強烈要求電機的小型化、節能化。在同樣的外形尺寸的電機中，若能夠得到更大的扭矩，則能夠使朝電機供給的電流更少，由此能夠實現節能化。?

以下，以1.8步距角(200步)混合式步進電機為例記載與步進電機相關的技術的發展經過。?

在初期的1.8步距角(200步)混合式步進電機中，定子齒距和轉子齒距均為7.2°。但是，在近年來的混合式步進電機中，作為振動對策和噪音對策，定子齒距和轉子齒距不同。具體而言，對于近年來的混合式步進電機，轉子齒距仍未7.2°，但定子齒距多為6.6°～7.0°。?

通常的定子在一個磁極(突極)具有六枚小齒。當定子齒距和轉子齒距不同時，定子的六枚小齒與轉子小齒之間的位置關系也分別不同。因此，對于近年來的混合式步進電機，與初期的步進電機相比較，吸引極(N極和S極)的相對面積減少，排斥極(N極和N極、S極和S極)的相對面積增加，存在扭矩降低的情況。另外，所謂吸引極(N極和S極)的相對面積和排斥極(N極和N極、S極和S極)的相對面積是指勵磁后靜止時的面積。?

作為提高扭矩的在先技術，能夠舉出以下的文獻。?

在專利文獻1中記載了使每單位體積的扭矩、即“扭矩密度”最佳化的混合式步進電機的實用新型。在專利文獻1中記載了扭矩密度的最大值達到id/od比為0.61的情況。在專利文獻1中記載，齒厚/齒距優選為0.38～0.45，尤其優選為0.42。?

專利文獻2中記載：在混合式步進電機中，為了從旋轉件產生最大扭矩，在兩相的情況下使定子的內徑相對于外徑之比為0.62～0.64，在五相的情況下使定子的內徑相對于外徑之比為0.605～0.625。此外，在以往的步進電機中，記載有使定子的內徑相對于外徑之比在0.53前后的技術。?

專利文獻3中記載了形成為使定子鐵心的齒寬在轉子的外徑的0.14倍以上的結構的無刷電機的實用新型。?

專利文獻1：日本特表2002-503078號公報?

專利文獻2：日本特開平5-168214號公報?

專利文獻3：日本特開2007-318974號公報?

關于步進電機的扭矩，存在靜特性和動特性相反的部分，無法以同一方式定義，但是，專利文獻1～3所記載的實用新型均未能進行能夠充分滿意的牽出扭矩的扭矩提高。?

實用新型內容

因此，本實用新型的課題在于提供一種不改變外形尺寸、能夠抑制振動和噪音、且扭矩提高了的步進電機。?

為了解決上述課題，在本實用新型的技術方案1所記載的實用新型中，混合式步進電機具備：轉子，該轉子在外周面以等間距配設有多個轉子小齒；以及定子，該定子具有以與所述轉子的外周面隔開間隙對置的方式配設的多個突極，且在所述多個突極上設置有多個定子小齒，所述混合式步進電機的特征在于，所述定子小齒具有規定的定子齒厚，且以規定的定子齒距配設，所述轉子小齒具有規定的轉子齒厚，且以規定的轉子齒距配設，排斥極的面積相對于與所述轉子對置的所有的所述定子小齒的面積的面積比率亦即排斥面積比率位于從0％到規定閾值為止的區間。?

根據本實用新型，能夠提供一種不改變外形尺寸、能夠抑制振動和噪音、且扭矩提高了的步進電機。?

附圖說明

圖1是混合式步進電機的結構圖。?

圖2的(a)、(b)是示出通常的步進電機的吸引極和排斥極的說明圖。?

圖3的(a)、(b)是示出本實施方式中的定子的概要結構圖。?

圖4的(a)、(b)是示出本實施方式中的轉子的概要結構圖。?

圖5的(a)、(b)是示出本實施方式中的定子齒厚/內徑與特性之間的關系的圖表。?

圖6的(a)、(b)是示出本實施方式中的定子齒厚/齒距與特性之間的關系的圖表。?

圖7的(a)、(b)是示出本實施方式中的轉子齒厚/外徑與特性之間的關系的圖表。?

圖8的(a)、(b)是示出本實施方式中的轉子齒厚/齒距與特性之間的關系的圖表。?

具體實施方式

以下，參照各圖對用于實施本實用新型的實施方式進行詳細說明。?

(本實施方式的結構)?

圖1是混合式步進電機的結構圖。?

步進電機10具備前凸緣11、滾珠軸承13、轉子30、定子40、導線連接器18、滾珠軸承14、彈簧墊片15、后凸緣12、以及螺栓20a～20d。?