CN103782496B - 内转子型马达 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种内转子型马达，其不损坏对马达内部的防尘性而容易且价格低廉地制造罩部件，并且组装性显著提高。内转子型马达的定子（10）为如下结构：在确保定子铁芯（12）与线圈（14）之间的绝缘的绝缘体中，在两个绝缘部件（16、18）各自的框部（16b、18b）设置与铁芯背部（12a）的马达外表面处于大致同一平面的四个外表面部（16d、18d），并将绝缘部件（16、18）中的框部（16b、18b）的各外表面部（16d、18d）分别***到分别设置在定子铁芯（12）的轴向两侧的罩部件（30、32）的四角的各脚部（30c、32c）之间，在该状态下将罩部件（30、32）安装于定子铁芯（12）。

Description

内转子型马达

技术领域

本发明涉及一种步进马达等内转子型马达，其具有向作为绕组极的多个主极卷绕线圈而成的定子以及配置在定子的内侧的转子。

背景技术

一直以来，在包括打印机、传真机、复印机等信息设备领域和工厂自动化设备等工业设备领域在内的广泛范围内，将步进马达使用于驱动部分。当这种步进马达例如为在转子中使用了磁性体和永磁体的混合式马达时，大多使用日本特开2002-051528号公报或日本特开2001-112521号公报等中所示出的内转子型马达。

即，在为环状的磁性体框的铁芯背部呈放射状且以朝向内侧突出的方式设置多个主极来构成定子铁芯，在该定子铁芯的各主极分别隔着绝缘部件而卷绕线圈来构成定子，在该定子的内侧隔着气隙配置混合型转子，所述混合型转子在成对磁性体之间夹持沿轴向磁化的永磁体而构成。在定子的轴向两侧配置罩部件，通过分别保持于罩部件的中央部的轴承对转子的转子轴进行支承。

当为这种结构的内转子型步进马达时，由于定子铁芯的外周面、即铁芯背部的外周面构成马达外表面的一部分，因此具有这样的优点：不仅能够经由定子铁芯使马达内部产生的热有效散热，而且无需利用马达罩等覆盖定子铁芯的外周面，能够削减马达罩等的材料费。并且，由于配置在定子铁芯的轴向两侧的罩部件以整体覆盖从定子铁芯的轴向端面突出的线圈和绝缘部件的方式构成，因此确保了对马达内部的防尘性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-051528号公报

专利文献2：日本特开2001-112521号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述的内转子型步进马达中，在将线圈与外部装置连接时，例如专利文献1所示，利用设置于罩部件的内部的中继基板连接线圈的端部与引出用引线，并从设置于罩部件的引出口将引线向外部引出，或者如专利文献2所示，将线圈端部与设置于罩部件的内部的中继基板连接，并在该中继基板装配连接器以与线圈电连接，且使该连接器从罩部件的一部分向外部突出，从而能够与外部连接器连接。

但是，在上述的以往结构中，由于为了将线圈与外部装置连接而在罩部件设置引线的引出口或者使连接器突出，因此需要对罩部件进行特殊加工，从而不仅导致零件加工成本增加，而且需要将该罩部件与定子准确地对准组装方向，因此存在组装操作性变差的问题。

另外，在上述内容中以使用了混合型转子的情况为例进行了说明，但是即使在将沿周向交替配置不同磁极的永磁体型转子用作转子的内转子型马达中，也存在与上述相同的问题。

用于解决课题的手段

本发明是关注上述问题点而完成的，其目的在于提供一种不损坏对马达内部的防尘性而容易且价格低廉地制造罩部件，并且组装性显著提高的内转子型马达。

为了实现上述目的，本发明的内转子型马达具备：定子，其具有定子铁芯和线圈，定子铁芯具有在环状的铁芯背部的内侧沿放射方向突出的多个主极，线圈隔着绝缘体卷绕于该定子铁芯的各主极；转子，其以与各主极的末端对置的方式旋转自如地配置在该定子的内侧，且转子在旋转中心具有转子轴；以及两个罩部件，两个罩部件以覆盖定子的轴向两侧的方式设置，且两个罩部件分别对支承转子轴的轴承进行保持，所述内转子型马达的特征在于，定子铁芯的铁芯背部为如下结构：外形呈大致正方形，且与大致正方形的四个边对应的侧面形成马达外表面，绝缘体由从轴向两侧安装于定子铁芯的两个绝缘部件构成，两个绝缘部件分别具有：覆盖各主极的多个槽绝缘部；以及在定子铁芯的轴向端面侧连接这些槽绝缘部的八边形的框部，在该框部形成有四个外表面部，四个外表面部与铁芯背部的四个边所对应的马达外表面处于大致同一平面，两个罩部件分别具有端板部和四个脚部，端板部构成马达端面且在中央部具有轴承保持部，四个脚部设置于该端板部的四角，且四个脚部分别与定子铁芯的四角部分的轴向端面抵接，绝缘部件中的框部的各外表面部***在罩部件的各脚部之间。

在上述的内转子型马达中，能够将铁芯背部的四个边的部位的径向厚度设定成作为磁路在磁特性上允许的范围内的最小值，并且将各主极的突出长度设为能够将线圈卷绕预定匝数的最小值。尤其优选将定子铁芯的内径尺寸与定子铁芯的最小外径尺寸之比设定成0.7。

并且，优选两个绝缘部件的框部的末端缘呈至少在四个外表面部与端板部紧密接触的结构。而且，优选两个绝缘部件的框部由小直径的基部侧环状框体、大直径的末端侧环状框体以及连接基部侧环状框体与末端侧环状框体的环状薄壁部构成，与四个外表面部对应的末端侧环状框体同铁芯背部的马达外表面处于大致同一平面。

并且，优选在两个罩部件各自的脚部一体形成有爪部，爪部从外侧卡止在定子铁芯的四角部分的外表面，还能够构成为在定子铁芯的四角部分以及两个罩部件的各脚部的位置分别设置固定用的孔，利用贯穿***到定子铁芯的孔中的螺丝将两个罩部件紧固于定子铁芯。两个罩部件能够形成为90度间隔的旋转对称形状。

并且，两个绝缘部件的框部中的被四个外表面部所夹的部分能够沿罩部件的各脚部的内侧而配置。并且，优选在两个绝缘部件中的任一绝缘部件的外表面部的位置形成与线圈连接的引线的引出口或者连接器安装部。

发明效果

当为上述结构的内转子型马达时，由于为如下结构：在确保定子铁芯与线圈之间的绝缘的绝缘体中，在两个绝缘部件各自的框部设置与铁芯背部的马达外表面处于大致同一平面的四个外表面部，并将绝缘部件中的框部的各外表面部分别***到分别设置在定子铁芯的轴向两侧的罩部件的四角的各脚部之间，在该状态下将罩部件安装于定子铁芯，因此能够将两个罩部件设成端板部与四角部分的脚部的简单的结构，并且还能够降低罩部件的材料费，而且还能够将两个罩部件构成为90°间隔的旋转对称形状，所以相对于定子的安装位置不存在方向性，在每隔90°的任一旋转位置都能够安装，也就是说没有组装位置的限制，具有组装操作性显著提高的优点。

而且，由于不仅将罩部件设为仅在四角配置脚部的简单的形状、而且是在该各脚部之间***了绝缘部件的框部的一部分来作为马达外表面的结构，因此不会损坏对马达内部的防尘性，而且由于作为绝缘部件的一部分的外表面部露出于外部，因此与只有罩部件露出于外部的以往结构相比，还能够获得提高外观设计性的效果。

附图说明

图1为示出基于本发明的一实施方式的内转子型步进马达的剖切主视图。

图2为图1的步进马达的主视图。

图3为图1的步进马达的俯视图

图4为示出图1的定子的仰视图。

图5为示出图1的定子铁芯的俯视图。

图6示出图1的上侧的绝缘部件的一部分（一半），（a）为俯视图，（b）为剖切主视图，（c）为仰视图。

图7示出图1的下侧的绝缘部件的一部分（一半），（a）为俯视图，（b）为剖切主视图，（c）为仰视图。

图8为示出图1的上侧的罩部件的仰视图。

图9为图8的Z-Z’线剖视图。

图10为示出图1的下侧的罩部件的俯视图。

图11为图10的W-W’线剖视图。

图12为基于本发明的其他实施方式的内转子型步进马达的剖切主视图。

图13为图12的上侧的绝缘部件的框部的局部放大图。

图14为示出以往的内转子型步进马达的定子部的一部分的俯视图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明所涉及的内转子型马达的实施方式进行说明。

实施方式1

图1～图3示出作为本发明的一例的二相混合（HB）式步进马达1（为了方便起见，以下称为马达1）的整体结构，图1为剖切主视图，图2为主视图，图3为俯视图，并且，图4示出采用不发生不平衡电磁力且高速性好的二相八主极结构的定子10，图5示出定子铁芯12。

定子10由定子铁芯12、二相线圈14（示于图1、图4）以及上下两侧的绝缘部件16、18构成，所述定子铁芯12由外形呈大致正四边形的环状的铁芯背部12a以及被设置成从该铁芯背部12a朝向放射方向内侧突出且沿周向以相等间隔排列的八个主极12b构成，所述二相线圈14卷绕于各主极12b，所述上下两侧的绝缘部件16、18位于各主极12b与线圈14之间，在作为绕组极的各主极12b的末端突出设置有例如六个感应小齿12c。在各主极12b中，六个感应小齿12c以相等间隔配置，并且相对于主极12b的中心线配置在对称位置。

定子铁芯12通过层叠多片硅钢板而构成。如图4所示，由配置在相互正交的X轴与Y轴这两条线上的四个主极12b、即以90°间隔配置的四个主极12b构成第一相（A相、C相），由剩余的四个主极12b构成第二相（B相、D相），所述剩余的四个主极12b相互隔开90°机械角且与第一相的主极12b隔开45°机械角而配置。在各相中，在向线圈14通电时，每90°间隔的四个主极12b被励磁为交替成为不同的磁极而被驱动。

如图5所示，在定子铁芯12中，铁芯背部12a中的大致四边形的各边的径向厚度T被设定成作为磁路在磁特性上允许的范围内的最小值，并且设定成确保卷绕于各主极12b的匝数与以往相同，其结果是，内径被最大化。即，图14示出一直以来使用的步进马达的定子110的一部分，在外形呈切除了四角的大致正四边形的铁芯背部112a沿周向以相等间隔设置朝向放射方向内侧突出的多个主极112b，并且线圈（未图示）隔着绝缘体117卷绕于各主极112b。这时，为了能够通过配置在定子铁芯112的轴向两侧的罩部件遍及全周覆盖绝缘体117的框部，铁芯背部112a的径向厚度被设定得比较大。图14的格子线表示某一主极112b中的能够进行线圈的卷线的区域，若以能够最大限度地确保与能够在该区域卷绕的卷线量相同的卷线量的方式设定图5中的主极12b的突出长度，则能够通过将铁芯背部12a的径向厚度设定为最小值，来实现定子铁芯12的内径的最大化。

例如在日本特开平5-168214号公报中，为了从转子产生最大转矩，当为二相时，将定子的内径与外径之比规定成0.62～0.64。与此相对，对于如本实施方式使铁芯背部12a为大致正方形的情况，通过实验和各种分析验证后可知，在特性上，能够将定子铁芯12的内径Di与相当于正方形的一边的长度的最小外径Do之比设定为最大约0.71，内径Di被设定成比以往大15%左右。

另外，定子铁芯12的四角的径向厚度被确保得比较厚，成为紧固罩部件时的承接部12d，在此处设置有沿轴向穿透的螺丝***通孔12e。并且，定子铁芯12的四角的外周面为带圆度的倒角面。

在此，上述定子铁芯12通过层叠预定片数的硅钢板而构成，但通过采用以每90°间隔依次旋转并层叠冲切为预定形状的该硅钢板的方法，能够获得抑制磁导矢量的偏差的效果。即，由于图5所示的定子铁芯12为90°间隔的旋转对称结构，因此通过旋转90°并重叠，能够抵消冲切模具的微小尺寸差或硅钢板的板厚差引起的磁导矢量的偏差。

将一对绝缘部件16、18从轴向两侧（为了方便起见，称为上侧及下侧）安装于上述定子铁芯12。绝缘部件16、18成为使线圈14相对于定子铁芯12绝缘的绝缘体。从上侧安装的上侧的绝缘部件16呈图6所示的结构，其包括覆盖各主极12b的上表面和两侧面的槽绝缘部16a和将各槽绝缘部16a在各自的上部连接的环状的框部16b，各槽绝缘部16a的径向外侧缘被设置成沿着铁芯背部12a的内周面延伸，从而相邻的槽绝缘部16a被相互连接，由此呈覆盖各槽的内表面的结构。在槽绝缘部16a中的上表面的内周缘以向上方突出的方式与各主极12b的末端部对应地设置有舌片16c，从而防止线圈14向内周侧探出。

框部16b的外形形成为正八边形，框部16b在保证连接各槽绝缘部16a的基部（下半部）的厚度的同时，将与后述的罩部件抵接的末端部（上半部）设为薄壁。正八边形的框部16b中的与定子铁芯12的四个边对应的部分的外周面成为与铁芯背部12a的外周面处于大致同一平面的外表面部16d，并构成马达1的外表面的一部分。框部16b的位于各外表面部16d之间的部分沿着定子铁芯12的承接部12d的内侧而配置，且与螺丝***通孔12e的位置对应地设置有凹部16e。在该框部16b，与各槽的中央位置对应地突出设置有对线圈14的过渡线进行卡止的引脚16f。

从下侧安装于定子铁芯12的下侧的绝缘部件18呈图7所示的结构，其包括覆盖各主极12b的下表面和两侧面的槽绝缘部18a和将各槽绝缘部18a在各自的下部连接的环状的框部18b，各槽绝缘部18a的径向外侧缘被设置成沿着铁芯背部12a的内周面延伸，从而相邻的槽绝缘部18a被相互连接，由此呈覆盖各槽的内表面的结构。在槽绝缘部18a的下表面的内周缘以向下方突出的方式与各主极12b的末端部对应地设置有舌片18c，从而防止线圈14向内周侧探出。

框部18b的外形形成为正八边形，框部18b在保证连接各槽绝缘部18a的基部（上半部）的厚度的同时，将与后述的罩部件抵接的末端部（下半部）设为薄壁。正八边形的框部18b中的与定子铁芯12的四个边对应的部分的外周面成为与铁芯背部12a的外周面处于大致同一平面的外表面部18d，并构成马达1的外表面的一部分。框部18b的位于各外表面部18d之间的部分沿着定子铁芯12的承接部12d的内侧而配置，且与螺丝***通孔12e的位置对应地设置有凹部18e。在该框部18b的一个外表面部18d设置有朝向外侧突出的引导部18f，在所述引导部18f形成有引线19的引出引导口。

若将绝缘部件16、18从上下两侧安装于定子铁芯12，则上下两侧的绝缘部件16、18各自的槽绝缘部16a、18a的末端在定子铁芯12的槽中隔着微小的间隙对置，由此各主极12b的周面以及铁芯背部12a的内表面被绝缘部件16、18覆盖，在该状态下向各主极12b卷绕线圈14。

另一方面，配置在定子铁芯12的内侧的转子20为利用在一对转子磁极之间夹持永磁体而成的转子构件构成的HB型转子，而在本实施方式中利用两个转子构件构成。即，转子20包括四个转子磁极24AX、24BX、24BY、24AY和沿轴向磁化的圆盘状的永磁体26X、26Y，所述四个转子磁极24AX、24BX、24BY、24AY沿轴向并列固定于转子轴22，所述永磁体26X、26Y分别夹持在成对的转子磁极24AX、24BX之间以及24BY、24AY之间。这些转子磁极24AX、24BX、24BY、24AY分别层叠硅钢板等而构成，并在各转子磁极24AX、24BX、24BY、24AY的外周以相等间距设置有多个（例如二十二个）磁齿。

成对的转子磁极24AX、24BX以齿槽相互错开一半的方式配置，同样地，成对的转子磁极24AY、24BY以齿槽相互错开一半的方式配置。两个永磁体26X、26Y沿轴向被磁化，但磁化方向设定为相反，并且设定成被永磁体26X磁化的转子磁极24AX、24BX和被永磁体26Y磁化的转子磁极24AY、24BY中的相对的转子磁极24BX、24BY的极性相同。这时，相邻的转子磁极24BX、24BY的周向上的磁齿位置为相同的位置。由转子磁极24AX、24BX以及永磁体26X构成转子构件28X，由转子磁极24AY、24BY以及永磁体26Y构成转子构件28Y。另外，在图1中示出了转子构件28X、28Y以无间隙的方式相邻的状态，但是转子构件28X、28Y也可以以在轴向上稍微分离的状态相邻。

转子构件28X、28Y的各转子磁极24AX、24BX、24BY、24AY各自的磁齿与定子10的各主极12b的感应小齿12c隔着气隙在径向对置。在将两个转子构件28X、28Y支承于共通的转子轴22的转子20的转子轴22中，在与各转子磁极24AX、24BX、24BY、24AY对应的位置实施滚花加工，在夹持永磁体26X、26Y的成对的转子磁极24AX、24BX、24BY、24AY中压入固接转子轴22，在滚花加工部进行转子磁极24AX、24BX、24BY、24AY的止转，从而牢固地固定转子轴22。永磁体26X、26Y例如由剩余磁通密度为大致0.5T以下的铁氧体类永磁体构成。在此，如上所述，定子10的内径被设定成比以往大15%左右，与此相应地转子20的外径被设定成比以往大15%左右，因此，即使将铁氧体类永磁体用作永磁体26X、26Y，所获得的转矩也明显大于以往。

在图1中，在定子10的轴向两侧配置有上侧的罩部件30和下侧的罩部件32，与定子10的外周面一同构成马达外表面。与定子铁芯12相同，两个罩部件30、32的外形分别形成为大致正四边形。

如图8和图9所示，上侧的罩部件30包括：构成马达1的上端面的大致正方形的端板部30a；在该端板部30a的中央部以朝向下方突出的方式形成的圆筒状的轴承保持部30b；以及位于端板部30a的四角且分别以朝向下方突出的方式形成的四个脚部30c。通过使上侧的罩部件30的各脚部30c各自的下端面与定子铁芯12的四角处的承接部12d的上表面抵接，来将上侧的罩部件30安装于定子铁芯12，但是，在各脚部30c的最外缘部、即径向外侧部设置有比脚部30c的端面还要向下方突出的爪部30d，使该爪部30d卡止在定子铁芯12的四角的外表面，并使脚部30c的端面与承接部12d抵接，从而进行上侧的罩部件30相对于定子铁芯12的定位。在上侧的罩部件30的端板部30a中的靠近各脚部30c的位置分别形成有螺纹孔30e，该螺纹孔30e沿轴向与定子铁芯12的各螺丝***通孔12e连通。由图8可知，在上侧的罩部件30的端板部30a的下表面沿着各脚部30c之间的边缘部和各脚部30c的内侧部连续形成有环状的抵接面30f，上侧绝缘部件16的框部16b的上端面遍及全周与该抵接面30f抵接。

如图10和图11所示，下侧的罩部件32包括：构成马达1的下端面的大致正方形的端板部32a；在该端板部32a的中央部以朝向上方突出的方式形成的圆筒状的轴承保持部32b；以及位于端板部32a的四角且分别以朝向上方突出的方式形成的四个脚部32c。通过使下侧的罩部件32的各脚部32c各自的上端面与定子铁芯12的四角处的承接部12d的下表面抵接来将下侧的罩部件32安装于定子铁芯12，但是在各脚部32c的最外缘部、即径向外侧部设置有比脚部32c的端面还要向上方突出的爪部32d，使该爪部32d卡止在定子铁芯12的四角的外表面，并使脚部32c的端面与承接部12d抵接，从而进行下侧的罩部件32相对于定子铁芯12的定位。在下侧的罩部件32的端板部32a中的靠近各脚部32c的位置分别形成有螺丝***通孔32e，该螺丝***通孔32e沿轴向与定子铁芯12的各螺丝***通孔12e连通。由图10可知，在下侧的罩部件32的端板部32a的上表面沿着各脚部32c之间的边缘部和各脚部32c的内侧部连续形成有环状的抵接面32f，下侧绝缘部件18的框部18b的下端面遍及全周与该抵接面32f抵接。

如图1所示，在上侧的罩部件30和下侧的罩部件32各自的轴承保持部30b、32b保持有由球轴承构成的轴承34、36，且转子20的转子轴22被两个轴承34、36支承为旋转自如。在定子铁芯12的两侧安装两个罩部件30、32，并将从下侧的罩部件32的螺丝***通孔32e贯穿***的螺丝（未图示）的末端部穿过定子铁芯12的螺丝***通孔12e而螺纹固定在上侧的罩部件30的螺纹孔30e中，从而使定子铁芯12与两个罩部件30、32紧固并一体化。在下侧的罩部件32的轴承保持部32b的内部内置有与轴承36的下表面弹性接触的板簧38。由于上侧的罩部件30中的轴承34的外圈端面被上侧的罩部件30按压，且上下两侧的轴承34、36各自的内圈经由转子20和间隔件等而被一体化，因此通过利用螺丝而将定子铁芯12与两个罩部件30、32紧固在一起，能够对两个轴承34、36施加板簧38产生的定压预压，从而不会产生松动而获得稳定的旋转支承状态。

在下侧的罩部件32的端板部32a中，螺丝***通孔32e的下部被扩径而形成了容纳凹部32g，螺丝的螺丝头被容纳在该容纳凹部32g中，从而防止螺丝的螺丝头向马达1外突出。并且，在上侧的罩部件30的端板部30a的中央部上表面，设置有朝向上方突出的套管接合（インロー）筒部30g，所述套管接合筒部30g形成为与轴承保持部30b同心，通过利用该套管接合筒部30g，能够在将该马达1安装于各种设备时使转子轴22高精度地与各种设备的输入部匹配。

根据以下要领组装这种结构的马达1。

首先，将绝缘部件16、18从定子铁芯12的轴向两侧安装于定子铁芯12，在该状态下，隔着槽绝缘部16a、18a向各主极12b卷绕线圈14。二相线圈14的线圈端部例如与保持于下侧的绝缘部件18的中继电路板中继连接，向外部引出的引线19经由该中继电路板与线圈端部电连接，并从下侧的绝缘部件18的引导部18f引出引线19。如此构成定子10。这时，两个绝缘部件16、18的框部16b、18b的四个边的外表面部16d、18d分别与定子铁芯12的外表面处于大致同一平面。另一方面，如上所述，利用沿轴向并列配置于转子轴22的四个转子磁极24AX、24BX、24BY、24AY、以及分别夹持在成对的转子磁极24AX、24BX之间和24BY、24AY之间的圆盘状的永磁体26X、26Y构成HB型转子20。

接着，先将下侧的罩部件32安装于定子铁芯12。这时，由于下侧的罩部件32的各脚部32c的爪部32d引导定子铁芯12的四角的外表面，因此下侧的罩部件32与定子铁芯12之间被定位，将下侧的罩部件32与定子铁芯12以调芯后的状态组装起来。通过使定子铁芯12的四角处的承接部12d与下侧的罩部件32的各脚部32c的上端面抵接来支承定子铁芯12，在相邻的各脚部32c之间配置有下侧绝缘部件18的框部18b的外表面部18d，且该外表面部18d露出于外部。

之后，在将板簧38和轴承36内置于下侧的罩部件32的轴承保持部32b的状态下，将转子20从定子10的上方开口***到定子10中，转子轴22的下端部被***到轴承36的内圈中。接着，上侧的罩部件30以在其轴承保持部30b保持有轴承34的状态被安装于定子10。这时，将转子轴22的上端***到轴承34的内圈中，且使上侧的罩部件30的各脚部30c的爪部30d引导定子铁芯12的四角的外表面，从而相对于定子10进行转子20的调芯。而且，将上侧的罩部件30的各脚部30c的下端面与定子铁芯12的四角处的承接部12d的上表面抵接时，上侧的绝缘部件16的框部16b的外表面部16d配置于相邻的各脚部30c之间，且该外表面部16d露出于外部。而且，在四角处，将固定用的螺丝穿过下侧的罩部件32的螺丝***通孔32e以及定子铁芯12的螺丝***通孔12e而紧固于上侧的罩部件30的螺纹孔30e，从而将定子10与两个罩部件30、32紧固在一起。

在为这种结构的马达1时，并不是将用于使线圈14相对于定子铁芯12绝缘的上下两侧的绝缘部件16、18的框部16b、18b容纳于上下两侧的罩部件30、32的内部，而是设成将框部16b、18b的一部分作为外表面部16d、18d露出于马达表面的结构，因此能够最大限度地增大定子铁芯12的内径，并能够相应地使转子20大径化，从而使输出大幅提高。因此，在转子20的转子构件28X、28Y中，即使将低等级的铁氧类永磁体用作永磁体26X、28X，也能够实现比以往高的输出，并能够提供价格低廉的马达1。

而且，由于为了将上下两侧的绝缘部件16、18的一部分露出于外部，而将上下两侧的罩部件30、32设成在大致正方形的端板部30a、32a的四角设置了脚部30c、32c的简单的形状，因此具有如下优点：能够将上下两侧的罩部件30、32设成90°间隔的旋转对称形状，罩部件30、32相对于定子10的安装方向不受限制，从任何方向都能够安装，组装操作性显著提高。尤其因为是通过在下侧绝缘部件18的框部18b的外表面部18d、即框部18b中的直接露出于外部的部分形成引导部18f，来向外部引出引线19的结构，因此无需像以往那样对罩部件进行外部引出用的加工，下侧的罩部件32的零件形成也变得容易。

并且，由于定子铁芯12和罩部件30、32的形状的大致正方形中其四角的面积大，且为罩部件30、32的各脚部30c、32c在该四角部分与定子铁芯12抵接而被固定的结构，因此能够在各部件强度大且四角处的均等的位置紧固各部件，不会对定子铁芯12和罩部件30、32施加不均等的力，从而各部件不会发生变形等。

在此，如上述的专利文献1、2所示，当为利用上下两侧的罩部件遍及全周覆盖定子的轴向两侧的方式的内转子型马达时，通过该罩部件确保了对马达内部的防尘性。相对于此，在仅使罩部件30、32的脚部30c、32c与定子铁芯12抵接的实施方式中，虽然定子铁芯12与罩部件30、32之间在脚部30c、32c之间被开口，但是由于绝缘部件16、18的框部16b、18b的外表面部16d、18d存在于该部分，而且，框部16b、18b的端面遍及全周与罩部件30、32的端板部30a、32a的环状的抵接面30f、32f抵接，因此框部16b、18b的内侧与外部隔开，从而确保了防尘性。特别是由于框部16b、18b在保证基部侧这一半部分的厚度而确保了强度的基础上，将末端侧这一半部分设成薄壁而带有柔软性，因此在将两个罩部件30、32紧固于定子10时，能够使框部16b、18b的末端部分别与罩部件30、32压力接触来使两者之间紧密接触，从而能够提高防尘效果。

实施方式2

接着，利用图12和图13对本发明的其他实施方式进行说明。图12为表示基于本发明的二相混合（HB）式步进马达1’的整体结构的剖切主视图，图13放大示出图12的一部分。在这些附图中，符号与图1～图11示出的实施方式相同的部分表示与实施方式1相同或相当的部分。

在图12所示的步进马达1’中，与所述实施方式1的不同点之一为定子10的绝缘部件16、18的框部16b’、18b’。即，成为绝缘体的上下两侧的绝缘部件16、18包括槽绝缘部16a、18a和环状的框部16b’、18b’，所述槽绝缘部16a、18a覆盖定子铁芯12中的多个主极12b各自的端面和两侧面，所述框部16b’、18b’分别在上下部连接各槽绝缘部16a、18a，框部16b’、18b’的外形形成为正八边形。如图13所示，上侧的绝缘部件16的框部16b’由基部侧环状框体16b1、末端侧环状框体16b2以及环状薄壁部16b3构成，所述基部侧环状框体16b1呈直径稍微小于定子铁芯12的外径的正八边形，所述末端侧环状框体16b2呈具有与定子铁芯12的外径大致相等的直径的正八边形，所述环状薄壁部16b3连接基部侧环状框体16b1的端部与末端侧环状框体16b2的下部，末端侧环状框体16b2中的与定子铁芯12的四个边对应的部分的外周面为具有与铁芯背部12a的外周面处于大致同一平面的位置关系的外表面部16d。

同样，下侧的绝缘部件18的框部18b’由基部侧环状框体18b1、末端侧环状框体18b2以及环状薄壁部构成，所述基部侧环状框体18b1呈直径稍微小于定子铁芯12的外径的正八边形，所述末端侧环状框体18b2呈具有与定子铁芯12的外径大致相等的直径的正八边形，所述环状薄壁部连接基部侧环状框体18b1与末端侧环状框体18b2，末端侧环状框体18b2中的与定子铁芯12的四个边对应的部分的外周面为具有与铁芯背部12a的外周面处于大致同一平面的位置关系的外表面部18d。

在两个框部16b’、18b’中，较大地设定各自的基部侧环状框体16b1、18b1的厚度来提高强度，比其稍小地设定末端侧环状框体16b2、18b2的厚度，并将环状薄壁部设定为通过施加于末端侧环状框体16b2、18b2的压力而能够容易地挠曲的厚度，从而末端侧环状框体16b2、18b2能够相对于基部侧环状框体16b1、18b1在轴向上带有弹性地进行移位。其结果是，通过在定子铁芯12的轴向两侧安装上侧的罩部件30和下侧的罩部件32，使两个框部16b’、18b’的末端侧环状框体16b2、18b2的端缘带有弹性地与两个罩部件30、32的端板部30a、32a的环状抵接面抵接，框部16b’、18b’的内部被密闭，从而提高防尘性。

在图12所示的步进马达1’中，与所述实施方式1的其他不同之处为与线圈的引出相关的结构。即，当为图1所示的实施方式时，呈从下侧绝缘部件18的引导部18f引出在马达1内部利用中继电路板等与线圈端部连接的引线19的结构，而在图12中呈如下结构：在下侧的绝缘部件18的框部18b’与下侧的罩部件32之间配置电路板40，并将线圈端部与该电路板40连接，并且在从框部18b’突出的电路板40的突状部分装配连接器41。因此，通过将外部引线的连接器与该连接器41连接，能够通过连接器41和电路板40将外部引线与线圈连接。

电路板40安装于下侧的绝缘部件18的框部18b’，而特别是通过适当地设定框部18b’中的基部侧环状框体18b1的突出高度，并使电路板40与基部侧环状框体18b1的端面抵接，能够在框部18b’内部将电路板40定位在预定的高度。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但是本发明不限定于上述实施方式，在权利要求书中所记载的范围内能够进行各种变形。

例如，在上述实施方式中，对二相步进马达的情况进行了说明，但是不限于步进马达，对其他内转子型马达也适用，也可以为三相马达。并且，作为马达的转子不限于混合式，也可以使用沿周向交替配置有不同磁极的永磁体型转子。并且，用于定子10的绝缘部件16、18不必一定是正八边形，为90°间隔的旋转对称形状的八边形即可。作为将转子20支承为旋转自如的轴承34、36不限于球轴承，还能够使用滑动轴承。

基于本发明的内转子型马达能够实现高转矩化，且能够实现低成本化，并且作为步进马达，能够针对作为办公自动化设备的复印机或打印机的用途提供价格低廉且高速高转矩低振动的旋转电机，并期待在工业上做出巨大贡献。除此之外，还非常期待应用于医疗设备、工厂自动化设备、机器人、游戏机器以及住宅设备。

符号说明

10：定子；

12：定子铁芯；

12b：主极；

14：线圈；

16、18：绝缘部件；

16a、18a：槽绝缘部

16b、18b：框部；

16d、18d：外表面部；

16b’、18b’：框部；

16b1、18b1：基部侧环状框体；

16b2、18b2：末端侧环状框体；

16b3：环状薄壁部；

20：转子；

22：转子轴；

24AX、24BX、24AY、24BY：转子磁极；

26X、26Y：永磁体；

28X、28Y：转子构件；

30、32：罩部件；

30a、32a：端板部；

30b、32b：轴承保持部；

30c、32c：脚部；

30d、32d：爪部。

Claims (10)

1.一种内转子型马达，其具备：定子，其具有定子铁芯和线圈，所述定子铁芯具有在环状的铁芯背部的内侧沿放射方向突出的多个主极，所述线圈隔着绝缘体卷绕于所述定子铁芯的各主极；转子，其以与所述各主极的末端对置的方式旋转自如地配置在所述定子的内侧，且所述转子在旋转中心具有转子轴；以及两个罩部件，其以覆盖所述定子的轴向两侧的方式设置，且所述两个罩部件分别对支承所述转子轴的轴承进行保持，所述内转子型马达的特征在于，

所述定子铁芯的铁芯背部为如下结构：外形呈大致正方形，且与大致正方形的四个边对应的侧面形成马达外表面，

所述绝缘体由从轴向两侧安装于所述定子铁芯的两个绝缘部件构成，所述两个绝缘部件分别具有：覆盖所述各主极的多个槽绝缘部；以及在所述定子铁芯的轴向端面侧连接这些槽绝缘部的八边形的框部，在所述框部形成有四个外表面部，所述四个外表面部与所述铁芯背部的所述四个边所对应的所述马达外表面处于大致同一平面，

所述两个罩部件分别具有端板部和四个脚部，所述端板部构成马达端面且在中央部具有轴承保持部，所述四个脚部设置于所述端板部的四角，且所述四个脚部分别与所述定子铁芯的四角部分的轴向端面抵接，

所述两个绝缘部件的框部由小直径的基部侧环状框体、大直径的末端侧环状框体以及连接所述基部侧环状框体与所述末端侧环状框体的环状薄壁部构成，所述绝缘部件中的框部的各外表面部被***在所述罩部件的各脚部之间。

2.根据权利要求1所述的内转子型马达，其中，

所述铁芯背部的所述四个边的部位的径向厚度被设定成作为磁路在磁特性上允许的范围的最小值，并且所述各主极的突出长度为能够将所述线圈卷绕预定匝数的最小值。

3.根据权利要求2所述的内转子型马达，其中，

所述定子铁芯的内径尺寸与所述定子铁芯的最小外径尺寸之比被设定成0.7。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的内转子型马达，其中，

所述两个绝缘部件的框部的末端缘呈至少在所述四个外表面部与所述端板部紧密接触的结构。

5.根据权利要求4所述的内转子型马达，其中，

与所述四个外表面部对应的所述末端侧环状框体同所述铁芯背部的马达外表面处于大致同一平面。

6.根据权利要求1所述的内转子型马达，其中，

在所述两个罩部件各自的脚部一体形成有爪部，所述爪部从外侧卡止在所述定子铁芯的四角部分的外表面。

7.根据权利要求1所述的内转子型马达，其中，

在所述定子铁芯的四角部分以及所述两个罩部件的各脚部的位置分别设置有固定用的孔，利用贯穿***到所述定子铁芯的所述孔中的螺丝将所述两个罩部件紧固于所述定子铁芯。

8.根据权利要求1所述的内转子型马达，其中，

所述两个罩部件形成为90度间隔的旋转对称形状。

9.根据权利要求1所述的内转子型马达，其中，

所述两个绝缘部件的框部中的被所述四个外表面部所夹的部分沿所述罩部件中的各脚部的内侧而配置。

10.根据权利要求1所述的内转子型马达，其中，

在所述两个绝缘部件中的任一绝缘部件的外表面部的位置形成有与所述线圈连接的引线的引出口或者连接器安装部。