[發明專利]線圈骨架、轉子、馬達以及機器人

有效

• 申請號: 201510096642.0
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN104917312B
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 正井智;安川信二;牧野浩士
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H02K1/18
• 分類號: H02K1/18;H02K15/03
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;舒艷君

本發明提供線圈骨架、轉子、馬達以及機器人。線圈骨架具備卷繞電線的卷線部和與卷線部連續設置的凸緣，凸緣具有限制電線的位置的凹部，電線以卷繞開始點作為卷繞的開始點卷繞于卷線部，被凹部限制了位置的電線的中心軸與卷繞開始點不重疊。

技術領域

本發明涉及線圈骨架、轉子、馬達以及機器人。

背景技術

工業用機器人中隨處使用小型的馬達，馬達的性能大幅影響機器人的動作性能。在機器人中，需求實現小型且大轉矩的馬達，旋轉件使用以釹磁鐵為代表的強力的永磁鐵。

在小型的馬達中，在軟磁性體的旋轉軸安裝有永磁鐵。如圖25所示，在現有的轉子(旋轉件)的旋轉軸1003安裝有多個永磁鐵1052，為了防止永磁鐵1052被剝離，在永磁鐵1052的外徑安裝有相當于輔助環1070的機構。在小型馬達中，為了實現更大的轉矩，需要極力使轉子的永磁鐵52和與其對置的定子(未圖示)的磁極的面接近。

例如，在專利文獻1中，公開了一種利用保護部件覆蓋轉子的外圓柱面的永磁鐵表面的構造。

另外，馬達的輸出隨著輸入的能量增加而增大，但絕緣物因伴隨著輸入而產生的熱受到破損等，從而輸入存在極限。另一方面，通過使用強力的永磁鐵既能夠抑制輸入的能量又能夠獲得較大的輸出，但因旋轉軸與永磁鐵的作用而產生的阻力、即所謂的齒槽轉矩(以下稱為齒槽效應)容易增大，從而存在即便因鐵芯的微小變形齒槽效應因也會顯著增大的課題。

以往，如何使用強力的磁鐵來抑制熱并使熱(損失)高效地從馬達散逸至外側的空氣、接觸物成為獲得大的輸出的關鍵。另一方面，為了使用強力的磁鐵，后述的齒槽特性存在課題。

例如，在專利文獻2中，公開了一種通過熱壓配合來安裝內芯與外芯的技術。圖26是表示現有的帶鐵芯的馬達的鐵芯構造的圖。如圖26所示，由內芯1056與外芯1058這兩部分構成，在內芯1056的被稱為鐵心齒1062的凸部卷繞線圈1041。

另外，通常，馬達的性能由稱為轉矩容量比之類的指標來表達。即，將所需要的部件裝入有限的容積關系到性能的提高。例如，在線圈接線部外周實施模制成形的情況較多，但若縮小其模制成形厚度，則截面積變小，因此可預見特性提高。然而，接線部外周是與鋁合金等金屬殼體配合的部位，因此若縮小模制成形厚度則產生絕緣耐壓不良的問題。

在將線圈卷線直接接線于基板的方法中，雖然小型且絕緣性也良好，但由于線圈卷線容易變形，所以組裝性較差，制造成本增加。

另外，在纏繞于纏繞引腳的情況下，將線圈卷線多次卷繞在纏繞引腳并通過釬焊來固定，因此發生纏繞引腳較粗的情況，從而完成體的尺寸增大。具體而言，在纏繞引腳的直徑的基礎上增加纏繞了的線圈卷線的直徑與釬焊的厚度的和。位于其外側的外裝殼體需要取得絕緣空間(通常設置模制成形層)，因此例如若線圈卷線的直徑為0.5mm左右，則制造上直徑會增加1mm以上(線圈卷線(0.5mm)+釬焊層)。

與此相對，例如在專利文獻3中，公開了一種使卷線在形成于具有銅線圖案的絕緣基板的貫通孔穿過并進行釬焊的技術。另外，在專利文獻4中，公開了一項將卷線接合端子配置于絕緣骨架彼此的軛部側面間、且其一端不向骨架的外側突出的技術。

另外，在向電動機(馬達)的線圈骨架進行卷線的情況下，絕緣被膜因伴隨著卷繞開始端線圈的處理產生的卷線彼此的摩擦力而損傷，從而發生局部短路不良、因過度的拉伸應力而導致的斷線不良，作為上述問題點的對策，提出各種方法。例如，在專利文獻5中，公開了如下構造，即、為了邊極力緊貼于卷繞開始端側凸緣的內表面邊進行卷繞，而在接近凸緣內表面的外圓筒面(卷線部)設置有朝向該凸緣內表面傾斜的面，卷繞開始端卷線與上述凸緣內表面接觸。

專利文獻1：日本特開2009-239988號公報

專利文獻2：日本特開2007-336690號公報

專利文獻3：日本特開平5-308742號公報