[实用新型]混合式步进电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及转子使用永磁铁的混合式步进电机的结构。 

背景技术

近年来，强烈要求电机的小型化、节能化。在同样的外形尺寸的电机中，若能够得到更大的扭矩，则能够使朝电机供给的电流更少，由此能够实现节能化。 

以下，以1.8步距角(200步)混合式步进电机为例记载与步进电机相关的技术的发展经过。 

在初期的1.8步距角(200步)混合式步进电机中，定子齿距和转子齿距均为7.2°。但是，在近年来的混合式步进电机中，作为振动对策和噪音对策，定子齿距和转子齿距不同。具体而言，对于近年来的混合式步进电机，转子齿距仍未7.2°，但定子齿距多为6.6°～7.0°。 

通常的定子在一个磁极(突极)具有六枚小齿。当定子齿距和转子齿距不同时，定子的六枚小齿与转子小齿之间的位置关系也分别不同。因此，对于近年来的混合式步进电机，与初期的步进电机相比较，吸引极(N极和S极)的相对面积减少，排斥极(N极和N极、S极和S极)的相对面积增加，存在扭矩降低的情况。另外，所谓吸引极(N极和S极)的相对面积和排斥极(N极和N极、S极和S极)的相对面积是指励磁后静止时的面积。 

作为提高扭矩的在先技术，能够举出以下的文献。 

在专利文献1中记载了使每单位体积的扭矩、即“扭矩密度”最佳化的混合式步进电机的实用新型。在专利文献1中记载了扭矩密度的最大值达到id/od比为0.61的情况。在专利文献1中记载，齿厚/齿距优选为0.38～0.45，尤其优选为0.42。 

专利文献2中记载：在混合式步进电机中，为了从旋转件产生最大扭矩，在两相的情况下使定子的内径相对于外径之比为0.62～0.64，在五相的情况下使定子的内径相对于外径之比为0.605～0.625。此外，在以往的步进电机中，记载有使定子的内径相对于外径之比在0.53前后的技术。 

专利文献3中记载了形成为使定子铁心的齿宽在转子的外径的0.14倍以上的结构的无刷电机的实用新型。 

专利文献1：日本特表2002-503078号公报 

专利文献2：日本特开平5-168214号公报 

专利文献3：日本特开2007-318974号公报 

关于步进电机的扭矩，存在静特性和动特性相反的部分，无法以同一方式定义，但是，专利文献1～3所记载的实用新型均未能进行能够充分满意的牵出扭矩的扭矩提高。 

实用新型内容

因此，本实用新型的课题在于提供一种不改变外形尺寸、能够抑制振动和噪音、且扭矩提高了的步进电机。 

为了解决上述课题，在本实用新型的技术方案1所记载的实用新型中，混合式步进电机具备：转子，该转子在外周面以等间距配设有多个转子小齿；以及定子，该定子具有以与所述转子的外周面隔开间隙对置的方式配设的多个突极，且在所述多个突极上设置有多个定子小齿，所述混合式步进电机的特征在于，所述定子小齿具有规定的定子齿厚，且以规定的定子齿距配设，所述转子小齿具有规定的转子齿厚，且以规定的转子齿距配设，排斥极的面积相对于与所述转子对置的所有的所述定子小齿的面积的面积比率亦即排斥面积比率位于从0％到规定阈值为止的区间。 

根据本实用新型，能够提供一种不改变外形尺寸、能够抑制振动和噪音、且扭矩提高了的步进电机。 

附图说明

图1是混合式步进电机的结构图。 

图2的(a)、(b)是示出通常的步进电机的吸引极和排斥极的说明图。 

图3的(a)、(b)是示出本实施方式中的定子的概要结构图。 

图4的(a)、(b)是示出本实施方式中的转子的概要结构图。 

图5的(a)、(b)是示出本实施方式中的定子齿厚/内径与特性之间的关系的图表。 

图6的(a)、(b)是示出本实施方式中的定子齿厚/齿距与特性之间的关系的图表。 

图7的(a)、(b)是示出本实施方式中的转子齿厚/外径与特性之间的关系的图表。 

图8的(a)、(b)是示出本实施方式中的转子齿厚/齿距与特性之间的关系的图表。 

具体实施方式

以下，参照各图对用于实施本实用新型的实施方式进行详细说明。 

(本实施方式的结构) 

图1是混合式步进电机的结构图。 

步进电机10具备前凸缘11、滚珠轴承13、转子30、定子40、导线连接器18、滚珠轴承14、弹簧垫片15、后凸缘12、以及螺栓20a～20d。