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CN102130526A - 电机和电机的制造方法 - Google Patents

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CN102130526A
CN102130526A CN201110005855XA CN201110005855A CN102130526A CN 102130526 A CN102130526 A CN 102130526A CN 201110005855X A CN201110005855X A CN 201110005855XA CN 201110005855 A CN201110005855 A CN 201110005855A CN 102130526 A CN102130526 A CN 102130526A
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stator
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Nidec Corp
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Abstract

本发明提供电机和电机的制造方法。电机具有定子、轴承、固定有所述定子和所述轴承的罩部件、轴、转子保持架以及转子磁铁，所述罩部件具有：在内侧面支撑所述定子的外筒部；内筒部，其与所述外筒部同轴，且在内侧面支撑所述轴承；连接所述外筒部的下端和所述内筒部的下端的底部，所述定子具有：定子铁心；覆盖所述定子铁心的绝缘体；通过从所述绝缘体上将导线缠绕于所述定子铁心的多个齿部来形成的线圈，所述罩部件通过一个金属板部件的压力加工而成型，所述绝缘体具有突出部，该突出部在所述线圈的径向外侧相比于所述外筒部的上端向上方突出，所述线圈的上端相比于所述外筒部的上端位于上方。

Description

电机和电机的制造方法
技术领域
本发明涉及内转子型的电机。
背景技术
一直以来，内转子型的电机被应用于各种各样的用途。例如，在复印机和复合机等办公设备中，用内转子型的电机来作为驱动源。作为这样的电机，例如具有日本特开2006-109575号日本公报所公开的电机。在该电机中，设置有壳体10和罩20。轴承30、31被保持在壳体10内。定子70被设置在罩20上。由此，与将轴承上下分离设置的情况相比，能够降低电机的高度。
另外，在日本特开2008-54390号公报的直流无刷电机10中，如段落0006、0008以及图1所示，传感器基板30被安装在定子20的电绝缘部件22的前表面。传感器基板30通过设置于电绝缘部件22上的三根卡合爪32来压入并固定在作为电绝缘部件22的前端面的台阶部22a的底部。检测转子11的磁极位置的三个磁传感器31被安装在传感器基板30上。
【专利文献1】日本特开2006-109575号公报
【专利文献2】日本特开2008-54390号公报
发明内容
然而，如日本特开2006-109575号公报所公开的那样，在设置有壳体和罩的情况下，为了获得这些部件的高同轴度而增加了确认和调整部件等的位置的作业工时数。另一方面，在想使用通过压力加工成型了壳体和罩的一个部件来代替这些部件的情况下，需要复杂的深冲压加工。其结果是，使用昂贵的模具，加工所需要的工序增多，增加了制造成本。
此外，在日本特开2008-54390号公报所公开的电机中，通过将定子的定子铁心抵靠在罩上，来决定定子铁心相对于罩的相对位置。由此，定子铁心在轴向上被适当地相对于转子磁铁定位。
另一方面，设置有磁传感器的传感器基板被固定在安装于定子铁心上的绝缘体上。定子铁心具有层叠薄钢板形成的层叠钢板构造。因此，当层叠钢板时，各钢板的公差会累积。其结果是，磁传感器在轴向上与转子磁铁分隔得很开，可能造成转子磁铁的旋转位置的检测精确度降低。而且，存在传感器基板因安装电子部品时施加的压力和/或热等的影响而发生变形的情况。在该情况下，也存在磁传感器与转子磁铁分隔开，转子磁铁的旋转位置的检测精确度进一步降低的担忧。
本发明是鉴于上述课题而被实施的，其主要目的在于：削减电机的制造成本。此外，目的也在于：使磁传感器相对于转子磁铁高精确度地定位。
本发明一个方面的例示性的电机具有：以朝向上下方向的中心轴为中心的环状的定子；轴承；固定有所述定子和所述轴承的罩部件；轴，其被所述轴承支撑为能够以所述中心轴为中心进行旋转；与所述轴连接的转子保持架；以及转子磁铁，其安装在所述转子保持架上且配置于所述定子的内侧。
所述罩部件具有：在内侧面支撑所述定子的外筒部；内筒部，其与所述外筒部同轴，且在内侧面支撑所述轴承；连接所述外筒部的下端和所述内筒部的下端的底部。
所述定子具有：定子铁心；覆盖所述定子铁心的绝缘体；通过从所述绝缘体上将导线缠绕于所述定子铁心的多个齿部而形成的线圈，所述罩部件通过一个金属板部件的压力加工来成型。所述绝缘体具有突出部，该突出部在所述线圈的径向外侧相比于所述外筒部的上端向上方突出，所述线圈的上端相比于所述外筒部的上端位于上方。
本发明的另一方面的例示性的电机具有：以朝向上下方向的中心轴为中心的环状的定子；轴承；固定有所述定子和所述轴承的罩部件；轴，其被所述轴承支撑为能够以所述中心轴为中心进行旋转；与所述轴连接的转子保持架；转子磁铁，其安装在所述转子保持架上且配置于所述定子的内侧；检测所述转子磁铁的旋转位置的磁传感器；以及在所述转子磁铁的上方支撑所述磁传感器的电路基板。
所述罩部件具有：在内侧面支撑所述定子的外筒部；内筒部，其与所述外筒部同轴，且在内侧面支撑所述轴承；以及连接所述外筒部的下端和所述内筒部的下端的底部。
所述定子具有：定子铁心；覆盖所述定子铁心的绝缘体；以及通过从所述绝缘体上将导线缠绕于所述定子铁心的多个齿部而形成的线圈。
所述绝缘体具有突出部，该突出部在所述线圈的径向外侧相比于所述外筒部的上端向上方突出。所述电路基板被固定在所述绝缘体上。所述绝缘体在轴向上与所述罩部件抵靠。
本发明的又一方面的例示性的电机具有：以朝向上下方向的中心轴为中心的环状的定子；轴承；固定有所述定子和所述轴承的罩部件；轴，其被所述轴承支撑为能够以所述中心轴为中心进行旋转；与所述轴连接的转子保持架；转子磁铁，其安装在所述转子保持架上且配置于所述定子的内侧；检测所述转子磁铁的旋转位置的磁传感器；在所述转子磁铁的上方支撑所述磁传感器的电路基板，覆盖所述定子的上方的、有盖的大致圆筒状的盖部件。
所述罩部件具有：在内侧面支撑所述定子的外筒部；内筒部，其与所述外筒部同轴，且在内侧面支撑所述轴承；以及连接所述外筒部的下端和所述内筒部的下端的底部。
所述定子具有：定子铁心；覆盖所述定子铁心的绝缘体；通过从所述绝缘体上将导线缠绕于所述定子铁心的多个齿部而形成的线圈。
所述绝缘体具有突出部，该突出部在所述线圈的径向外侧相比于所述外筒部的上端向上方突出。所述电路基板被夹持在所述盖部件与所述突出部的上端面之间。
通过方案1至10的发明，可以削减电机的制造成本。通过方案11至23的发明，可使磁传感器相对于转子磁铁高精度地定位。
附图说明
图1是第一实施方式的电机的主视图。
图2是电机的纵剖面图。
图3是电机的纵剖面图。
图4是安装电路基板前的电机的俯视图。
图5是示出电机的制造流程的图。
图6A是示出制造中的罩部件的图。
图6B是示出制造中的罩部件的图。
图6C是示出制造中的罩部件的图。
图6D是示出罩部件的图。
图7是示出上侧部分绝缘体的另一例子的俯视图。
图8A是示出上侧部分绝缘体的又一例子的剖面图。
图8B是示出上侧部分绝缘体的又一例子的剖面图。
图9是第二实施方式的电机的纵剖面图。
图10是盖部件的立体图。
图11是安装盖部件前的电机的俯视图。
图12是安装电路基板前的电机的俯视图。
标号说明
1、1a电机；13轴承；15、15a盖部件；112转子保持架；113转子磁铁；121罩部件；122定子；123电路基板；124磁传感器；125连接器；151卡合部；152侧壁部；153顶盖部；154槽部；155槽端面；211轴；221内筒部；222外筒部；223底部；225(内筒部的)内侧面；226(外筒部的)内侧面；227(外筒部的)上端；231定子铁心；232、232a绝缘体；233线圈；234(线圈的)上端；242齿部；251上侧部分绝缘体；261外侧突出部；267贯通孔；268螺旋弹簧；270(上侧部分绝缘体的)外侧面；J1中心轴；S11～S18步骤；1531(顶盖部的)贯通孔。
具体实施方式
在本说明书中，在中心轴方向上，将图中的上侧称为“上侧”，将图中的下侧称为“下侧”。“上侧”和“下侧”的表达并不一定需要与重力方向一致。此外，将以中心轴为中心的径向称为“径向”，以中心轴为中心的周向简称为“周向”。
(第一实施方式)
图1是本发明的例示性的第一实施方式的电机1的主视图。图2和图3是电机1的纵剖面图。电机1是作为复印机、打印机、复合机等办公设备的驱动源来使用的内转子型的电机。另外，电机1也可以使用于办公设备等的驱动源以外的用途。
如图2所示，电机1具有旋转部11、静止部12、两个轴承13、编码器14和盖部件15。旋转部11以朝向上下方向的中心轴J1为中心进行旋转。在图2中，旋转部11位于静止部12的下侧，输出轴朝向下方。
轴承13被固定在静止部12上，可旋转地支撑旋转部11。在该实施方式中，轴承13使用含油套筒。盖部件15是有盖的大致圆筒状。盖部件15覆盖定子122的上方。编码器14位于盖部件15内。
旋转部11具有轴111、转子保持架112和转子磁铁113。轴111是以中心轴J1为中心的大致圆柱状。轴111可旋转地被轴承13支撑。转子保持架112被安装于与轴111的输出侧相反的一侧。在图2中，转子保持架112位于上侧，下侧为轴111的输出侧。转子保持架112具有轴固定部211、连接部212和圆筒部213。轴固定部211在上侧的轴承13的上侧被固定于轴111上。连接部212从轴固定部211向径向外侧扩展。圆筒部213从连接部212的外缘向下方延伸。转子磁铁113被固定在圆筒部213的外侧面上。转子磁铁113也可以是圆筒状。另外，转子磁铁113也可以是在周向上排列着多个磁铁的部件。通过对薄板进行压力加工来形成转子保持架112。薄板例如是由作为金属的磁性体来形成。
在轴固定部211和上侧的轴承13之间配置有多块树脂板214。在该实施方式中，在轴固定部211和上侧的轴承13之间配置有两块树脂板214。在轴111上且在下侧的轴承13的下侧安装有止动件215。利用轴固定部211和止动件215来防止轴111在上下方向上的移动。
如图3所示，静止部12具有罩部件121、定子122和电路基板123。罩部件121具有内筒部221、外筒部222和底部223。内筒部221和外筒部222是以中心轴J1为中心的圆筒状。内筒部221和外筒部222被配置为彼此同轴。底部223连接外筒部222的下端和内筒部221的下端。在底部223上，设置有多个安装孔224。安装孔224可以用于将电机1安装在期望的位置上。内筒部221通过内侧面225来支撑轴承13。外筒部222通过内侧面226来支撑定子122。如后面所述，通过对一块板部件进行压力加工来使罩部件121成型。板部件可以使用金属材料。优选罩部件121是导电性部件。另外，更优选罩部件121是磁性体。
定子122具有定子铁心231、绝缘体232和线圈233。定子122是以中心轴J1为中心的环状。在上下方向上层叠多块薄板的磁性钢板，从而形成定子铁心231。定子铁心231由圆环状的铁心背(core back)241和多个齿部242构成。铁心背241被压入外筒部222中。齿部242从铁心背241向径向内侧延伸。齿部242的前端在径向上与转子磁铁113相对向。绝缘体232由树脂形成。绝缘体232覆盖定子铁心231。
电路基板123位于绝缘体232的上方，且被固定于绝缘体232的上端面上。图4是安装电路基板123之前的电机1的俯视图。图3示出图4所示的箭头A-A的位置的剖面。如图3和图4所示，绝缘体232具有多个上侧部分绝缘体251和多个下侧部分绝缘体252。在图3和图4中，上侧部分绝缘体251的数量和下侧绝缘体252的数量分别为9个。被配置于上下侧的一组上侧部分绝缘体251和下侧部分绝缘体252构成与一个齿部242对应的一个部分绝缘体。也就是说，绝缘体232包含多个分别与齿部242对应的部分绝缘体。上侧部分绝缘体251覆盖一个齿部242的上表面以及侧面的上半截。上侧部分绝缘体251具有外侧突出部261和内侧突出部262。外侧突出部261在线圈233的径向外侧相比于外筒部222的上端227突出到上方。外侧突出部261位于绝缘体232的外筒部222的上侧的部位。内侧突出部262在齿部242的前端的上侧向上方突出。
下侧部分绝缘体252覆盖一个齿部242的下表面和侧面的下半截。下侧部分绝缘体252具有在线圈233的径向外侧向下方突出的外侧突出部263。另外，下侧部分绝缘体252具有在齿部242的前端的下侧向下方突出的内侧突出部264。除了铁心背241的外侧面和齿部242的前端面之外，定子铁心231被上侧部分绝缘体251和下侧部分绝缘体252覆盖。
上侧部分绝缘体251具有多种不同的形状。在该实施方式中，上侧部分绝缘体251具有三种不同的形状。如图4所示，上侧部分绝缘体251具有销265。销265被设置于外侧突出部261的上端面上，是更向上方突出的凸部。上侧部分绝缘体251还具有凸部266。凸部266被形成在外侧突出部261的外侧面270上。凸部266的高度比外侧面270的上端的高度低。外侧突出部261的外侧面270是上侧部分绝缘体251的外侧面。上侧部分绝缘体251具有贯通孔267。贯通孔267上下贯通外侧突出部261，直到定子铁心231为止。在周向上排列有多组具有销265、凸部266和贯通孔267的上侧部分绝缘体251。在本实施方式中，在周向上排列有3组具有销265、凸部266和贯通孔267的上侧部分绝缘体251。
销265是树脂制的。如图3所示，销265被插入设置于电路基板123上的贯通孔中，且被熔敷在电路基板123上。由此，电路基板123被固定在外侧突出部261的上端面。在图3中，用虚线示出了熔敷前的销265。在图9中也同样用虚线示出了熔敷前的销265。
熔敷后的销265具有插通部265a和头部265b。插通部265a插通被设置在电路基板123上的贯通孔。头部265b与插通部265a接续。头部265b在电路基板123的上侧向贯通孔的周围扩展。通过使虚线所表示的销265的上部发生热变形，来形成头部265b。
凸部266的周向两侧相比于凸部266的径向外侧的侧面，位于径向内侧。即，通过将周围设置成凹部，使凸部266相对地向径向外侧突出。如图1所示，凸部266与盖部件15的环状的卡合部151卡合。由此，盖部件15被固定在绝缘体232上。
如图3所示，电路基板123被夹持在盖部件15和外侧突出部261的上端面之间。盖部件15包围电路基板123的外周。由此，可以防止异物从盖部件15和电路基板123之间进入盖部件15内。另外，电路基板123的侧面的大部分被盖部件15覆盖。然而，电路基板123的侧面的一部分从盖部件15露出。
如图3和图4所示，由导电性材料形成的螺旋弹簧268被插入一个贯通孔267内。螺旋弹簧268按压铁心背241和电路基板123的电极。作为具有导电性的部件的罩部件121直接接触作为具有导电性的部件的定子铁心231。由此，罩部件121经由定子铁心231和螺旋弹簧268与电路基板123导通。其结果是，通过将罩部件121接地，来将电路基板123接地。
在上下方向上，定子铁心231的上表面的位置与罩部件121的外筒部222的上端227的位置一致。由此，可以将外筒部222的高度设置成最小而不降低将定子铁心231固定于外筒部222上的强度。
上侧部分绝缘体251的外侧面270在外筒部222的上侧相比于外筒部222的内侧面226，位于径向外侧。优选外侧面270相比于外筒部222的外侧面，不位于径向外侧。即，外侧面270相比于外筒部222的外侧面，位于径向内侧。下侧部分绝缘体252的外侧突出部263在与中心轴J1平行的方向上抵靠于罩部件121的底部223。在下面的说明中，将与中心轴J1平行的方向称为“中心轴J1方向”。通过抵靠于底部223，定子122容易定位。上侧部分绝缘体251的外侧面270的下端与外筒部222的上端227在上下方向上接近。由此，可以减少电机1的外侧面的凹凸。另外，也可以通过使外侧面270的下端与外筒部222的上端227抵靠来决定定子122的位置。
另一方面，盖部件15的下端从上方抵靠于上侧部分绝缘体251的外侧突出部261。如图1所示，上侧部分绝缘体251在外筒部222的上侧向径向外侧露出。即，罩部件121和盖部件15没有覆盖电机1的高度方向上的整个区域。由此，由于上侧绝缘体251如罩部件121那样覆盖定子铁心231的外侧面，因此，与利用罩部件121覆盖整个定子铁心231的外侧面的情况相比，更能够将外筒部222的高度抑制得低些。如图4所示，外侧突出部261在周向上遍及全周。两侧部269位于外侧突出部261的周向上。两侧部269具有多个侧部突起272。在图4中，在俯视的时候，侧部突起272相比于两侧部269在周向上突出。从轴向的上端到下端，相邻的侧部突起272彼此在径向上重叠。也就是说，在外筒部222的上侧，各上侧部分绝缘体251的周向的两侧部269在径向上与相邻的上侧部分绝缘体251重叠。由此，形成迷宫式构造。其结果是，在露出绝缘体232的电机1中，可以抑制尘埃进入到内部。
此外，因为在绝缘体232设置外侧突出部261，所以与另外设置垫片等来安装盖部件15的情况相比，能够削减制造成本。在电机1中，如果在上侧设置对应于设备的安装部，则因为树脂制的绝缘体232的影响而不能确保安装强度。然而，在电机1中，在底部223上设置有安装孔224，成为输出轴的轴111向下方突出。由此，能够确保安装强度。而且，通过将电路基板123和编码器14设置在与输出轴相反的一侧而不是底部223上，可以使定子122的位置接近底部223。其结果是，容易使转矩的产生中心位于轴承跨距之间。
通过从绝缘体232上将导线多层缠绕于各齿部242来形成线圈233。如图3所示，线圈233被形成于上侧部分绝缘体251和下侧部分绝缘体252的外侧突出部261、263和内侧突出部262、264之间。线圈233的上端234相比于外筒部222的上端227位于上方。由此，即使将定子铁心231的层叠厚度设置得高，也不需要将罩部件121的外筒部222向上侧延长。通过使电流从电路基板123流到线圈233，在线圈233和转子磁铁113之间产生转矩。由此，旋转部11以中心轴J1为中心进行旋转。
编码器14具有传感器部141和板部142。传感器部141被安装在电路基板123的上表面。板部142垂直于中心轴J1。板部142被安装在轴111上。在板部142上，至少形成一个狭缝。传感器141以光学方式来检测通过狭缝。由此，检测轴111的旋转速度。
也可以替代编码器14，而在电路基板123上形成FG(频率发生器)图案、在转子保持架112的连接部212上配置FG磁铁。由此，可以检测轴111的旋转速度。
在电路基板123的下表面安装有磁传感器124。磁传感器124被电路基板123支撑于转子磁铁113的上方。通过磁传感器124来检测转子磁铁113的旋转位置，即旋转部11的旋转。在电机1中，利用霍尔元件来作为磁传感器124。也可以利用引入了霍尔元件的霍尔IC来作为磁传感器124。
另外，也可以利用FG图案来作为磁传感器124。在该情况下，FG图案被形成在电路基板123上，且被电路基板123支撑于转子磁铁113的上方。
如上面所述，多片磁性钢板被层叠而形成定子铁心231。因此，如果由于公差各磁性钢板每块稍微增厚，则定子铁心231的层叠厚度(定子铁心231的中心轴J1方向的厚度)变大。假设如果通过将定子抵靠于罩部件来决定定子的中心轴方向的位置，则上侧部分绝缘体和电路基板位于比期望的位置高出定子铁心所增厚的部分的位置。其结果是，已相对于罩部件定位的旋转部的转子磁铁和被固定于电路基板上的磁传感器之间的中心轴方向上的距离比期望的距离大，转子磁铁的旋转位置的检测精度降低。
在电机1中，下侧部分绝缘体252的外侧突出部263在中心轴J1方向上抵靠于罩部件121的底部223。由此，在中心轴J1方向上，绝缘体232的、相对于罩部件121的相对位置被决定。而且，由此，在中心轴J1方向上，定子122和电路基板123的、相对于罩部件121的相对位置被决定。因此，可以抑制由定子铁心231的层叠厚度的误差造成的影响，可以相对于转子磁铁113高精确度地对磁传感器124进行定位。其结果是，可以将磁传感器124配置为接近转子磁铁113，能够高精确度地检测转子磁铁113的旋转位置。在转子磁铁113的旋转位置的检测精确度足够高的情况下，可以采用价廉而性能有所下降的磁传感器124，能够抑制成本。此外，可以减小转子磁铁113的中心轴J1方向上的高度。
在电路基板123上安装有磁传感器124和其它的电子部件(省略图示)等。存在这样的情况：因为安装这些电子部件而在电路基板123上产生翘曲或弯曲等变形。在电机1中，将绝缘体232的外侧突出部261的销265插入电路基板123的贯通孔中且熔敷。由此，能够抑制电路基板123的变形。其结果是，可以提高磁传感器124的、相对于转子磁铁113的相对位置的精确度。
此外，在电机1中，将电路基板123夹持于盖部件15和外侧突出部261的上端面之间。由此，进一步抑制电路基板123的变形。其结果是，可以进一步提高磁传感器124的、相对于转子磁铁113的相对位置的精确度。
电路基板123被固定在绝缘体232的外侧突出部261的上端面上。因此，与被固定于外筒部222的内侧的情况相比，可以容易地扩大电路基板123的面积。低价格的电子部件与高价格的电子部件相比，其体积大。但是，在电路基板123中，由于可以扩大电子部件的安装面积，因此，可采用价格低的体积大的电子部件。其结果是，能够降低电机1的制造成本。
此外，仅通过在盖部件15的下端部设置缺口，便可容易地将连接器(省略图示)配置于电机1的外部，所述连接器将电路基板123连接到外部电源。
(电机的制造)
图5是示出电机1的制造的流程的图。在电机1的制造中，首先通过压力加工来使罩部件121成型(步骤S11)。图6A至图6D是示出罩部件121的制造方式的图。
既可以由一个金属的带状的板部件以一部分与该板部件连接的状态来成型罩部件121，也可以利用一个被冲切加工成圆形的板部件来制造一个罩部件121。即，可以使用顺序冲切型或连续自动送料型中的任一种模具来使罩部件121成型。
如图6A所示，首先，通过由数次压力加工而实现的深冲压成型来将板部件成型为有盖的大致圆筒状。如果进一步对板部件进行由数次压力加工而实现的深冲压成型，则如图6B所示，变为上部的中央向下突出的形状。之后，进行数次压力加工，如图6C所示，中央部被冲切，并且提高了外筒部222和底部223的形状的尺寸精确度。最后，如图6D所示，外筒部222的外周部分被除去，并且在底部223形成用于安装电机的安装孔224。此外，与相同程度大小的一般电机相比，外筒部222的长度短。
由此，可以削减使罩部件121成型时的冲压次数。另外，将冲压机的工位(stage)数被抑制得少，降低模具的制造成本。其结果是，可以削减电机1的制造成本。另外，也可以缩短生产节拍。罩部件121被作为一个部件而成型。因此，可以容易地获得内筒部221和外筒部222的高同轴度。由此，也可以削减调整同轴度所需要的工作量，能够削减电机1的制造成本。
接着，将轴承13压入并固定于内筒部221的内侧面225(步骤S12)。而且，另外组装定子122。然后，将定子122压入并固定于外筒部222的内侧面226(步骤S13)。
也另外组装旋转部11。具体地说，将轴111压入并固定于转子保持架112上(步骤S14)。然后利用粘接剂将转子磁铁113安装在转子保持架112的外侧面(步骤S15)。
从图2的上方将轴111插入到轴承13中(步骤S16)。此时，插入多块树脂板214。由此，转子磁铁113被配置在定子122的内侧。在轴111上安装有止动件215。从上方将电路基板123放置到绝缘体232上。通过销265的熔敷，电路基板123被牢固地固定在绝缘体232的外侧突出部261的上端面上(步骤S17)。另外，定子122的导线被连接到电路基板123。在轴111上安装编码器14的板部142。将传感器部141安装于电路基板123上。
最后，在外筒部222的上方，将盖部件15安装于外侧突出部261的外侧面270(步骤S18)。此时，如果从上方将盖部件15嵌入绝缘体232，则卡合部151向径向外侧进行弹性变形而越过凸部266。而且，在凸部266嵌入卡合部151的中央孔的同时，盖部件15的圆筒部的下端抵靠于绝缘体232的上部。由此，静止部12的上部被封闭。这样，通过利用了弹性变形的搭扣配合(snap fit)，可容易地将盖部件15安装于绝缘体232上。
(绝缘体的其它例子)
图7是示出上侧部分绝缘体251的另一例子的俯视图。在图7中，上侧部分绝缘体251的外侧突出部261与相邻的外侧突出部261接续。由此，在外筒部222的上侧，除了一个边界之外，多个上侧部分绝缘体251在周方向上连续。与图4相同，在位于两端的两个上侧部分绝缘体251上设置有侧部突起272。即，在被安装于定子铁心231的状态下，形成在两端的两个部分绝缘体之间不连续的边界。在该边界相邻的两个部分绝缘体的两侧部在径向上重叠。在该边界上形成迷宫式构造。通过这样的构造，进一步抑制尘埃进入到电机内部。多个下侧部分绝缘体252也可以设置为具有相同的连续形状的构造。
图8A是示出定子铁心231的上表面的位置低于外筒部222的上端227的位置时的上侧部分绝缘体251的剖面图。在上侧部分绝缘体251中，外侧突出部261的外侧面270在外筒部222的上侧相比于外筒部222的内侧面226位于径向外侧。由此，上侧部分绝缘体251在上下方向上接近或抵靠于外筒部222的上端227。另外，线圈233的上端234相比于外筒部222的上端227位于上方。外侧突出部261对线圈233和外筒部222进行绝缘。
图8B是示出定子铁心231的上表面的位置高于外筒部222的上端227的位置时的上侧部分绝缘体251的剖面图。在上侧部分绝缘体251中，设置有从外侧突出部261的外周部向下方延伸的部位271。部位271覆盖铁心背241的外侧面的上部。由此，上侧部分绝缘体251和外筒部222的上端227在上下方向上接近或抵靠。
使用多个模具来使罩部件121成型。因此，变更设计所需要的成本很大。但是，在电机1中，如图8A和图8B所示，仅通过定子铁心231和绝缘体232的形状变更，就可容易地实现电机1的高度变更。
(第二实施方式)
图9是本发明的例示性的第二实施方式的电机1a的剖面图。图10是盖部件15a的立体图。图11是安装盖部件15a之前的电机1a的俯视图。图12是安装电路基板123之前的电机1a的俯视图。
电机1a具有盖部件15a。盖部件15a的形状与图1所示的盖部件15的形状不同。另外，在电机1a中，定子122具有绝缘体232a。绝缘体232a的形状与图3所示的绝缘体232的形状不同。其它构造与图1至图3所示的电机1几乎相同，标上相同符号，并且省略说明。
如图12所示，绝缘体232a是大致圆环状的一个部件。在绝缘体232a中，如果将覆盖各齿部242的上表面和侧面的上半截的部分理解为上侧部分绝缘体251，则各上侧部分绝缘体251的外侧突出部261与相邻的上侧部分绝缘体251的外侧突出部261接续。如图9所示，上侧部分绝缘体251的外侧面270的下端，即外侧突出部261的外侧面270附近的部位的下端在中心轴J1方向上抵靠于罩部件121的外筒部222的上端227。下侧部分绝缘体252与罩部件121间隔开而位于底部223的上方。
通过使绝缘体232a抵靠于罩部件121，来决定中心轴J1方向上的、绝缘体232a相对于罩部件121的相对位置。由此，决定了中心轴J1方向上的、定子122和电路基板123相对于罩部件121的相对位置。其结果是，与电机1同样，能够抑制由定子铁心231的重叠厚度的误差造成的影响。其结果是，可相对于转子磁铁113高精确度地将磁传感器124定位。
如上面所述，上侧部分绝缘体251相比于定子122位于上侧。而且，根据上侧绝缘体251来进行绝缘体232a的定位。由此，抑制因定子铁心231的层叠厚度的误差而造成的影响，可以高精确度地决定电路基板123的位置。其结果是，可相对于转子磁铁113更高精确度地将磁传感器124定位。
另外，在中心轴J1方向上，下侧部分绝缘体252被配置成与罩部件121间隔开。由此，在使上侧部分绝缘体251抵靠于罩部件121的时候，可防止下侧部分绝缘体252被罩部件121按压而变形。
在电机1a中，与电机1相同，将绝缘体232的外侧突出部261的销265插入电路基板123的贯通孔并进行熔敷。由此，可以抑制电路基板123的变形。其结果是，能够提高磁传感器124相对于转子磁铁113的相对位置的精确度。
另外，将电路基板123夹持在盖部件15a和外侧突出部261的上端面之间。由此，可进一步抑制电路基板123的变形。其结果是，能够进一步提高磁传感器124相对于转子磁铁113的相对位置的精确度。
盖部件15a包围电路基板123的外周。由此，能够抑制尘埃从盖部件15a和电路基板123之间进入到盖部件15a内。另外，电路基板123的侧面的大部分被盖部件15a覆盖。但是，电路基板123的侧面的一部分从盖部件15a露出。
如图9和图11所示，电路基板123被固定在绝缘体232的外侧突出部261的上端面上。因此，与将电路基板123固定在外筒部222的内侧的情况相比，可容易地扩大电路基板123的面积。尤其是，通常，廉价的电子部品与昂贵的电子部品相比，体积较大。但是，如上面所述，由于容易使电路基板123的安装面积增加，因此，可以采用廉价而体积大的电子部品来作为被安装于电路基板123上的电子部品。其结果是，可降低电机1a的制造成本。另外，仅通过在盖部件15a的下端部设置缺口的构造，如图11所示，便可容易地将连接器125配置于电机1a的外部，其中，所述连接器125将电路基板123连接到外部电源。
连接器125安装在电路基板123的上表面。具体地说，设置在连接器125的下表面的电极与设置于电路基板123的上表面的电极相接合。由此，可以防止连接销向电路基板123的下侧突出，而将电路基板123配置成接近定子122。其结果是，可以减小中心轴J1方向上的、磁传感器124和转子磁铁113(参照图9)之间的距离。另外，能够减小电机1a在中心轴J1方向上的高度。
如图10所示，盖部件15a是有盖的大致圆筒状。盖部件15a具有侧壁部152、顶盖部153以及多个卡合部151。侧壁部152具有多个槽部154。槽部154从顶盖部153向下方延伸。在本实施方式中，设置有三个卡合部151和三个槽部154。包括槽部154在内，侧壁部152的厚度大致固定。大致垂直于中心轴J1的槽端面155被设置于多个槽部154的下端部。槽端面155相比于电路基板123位于上方。顶盖部153具有贯通孔1531。贯通孔1531被配置为与轴111相对向。在将齿轮等安装于轴111的、作为输出轴的下端部的时候，可以从贯通孔1531放入夹具，固定轴111进行作业。另外，并不一定需要在顶盖部153上形成贯通孔1531。因为不形成贯通孔，所以可防止粉尘等进入盖部件15a的内部。
在多个槽部154的下方，多个卡合部151从侧壁部152向下突出。卡合部151在罩部件121的外筒部222的上方与设置于外侧突出部261的外侧面270上的凸部266(参照图1)卡合。由此，盖部件15a被固定在绝缘体232a上。
在将盖部件15a固定于绝缘体232a的时候，槽部154的槽端面155被向下方按压。由于盖部件15a的顶盖部153没有被按压，因此可防止顶盖部153的变形。
另外，卡合部151被设置于槽部154的下方。由此，施加于槽端面155的力容易传递到卡合部151，可以容易地将盖部件15a固定在绝缘体232a上。
在固定盖部件15a的时候，顶盖部153的槽部154附近的部位也可以被向下方按压。在该情况下，也可以利用槽部154的槽侧面来提高侧壁部152的强度。因此，可以防止盖部件15a的变形。
在电机1a的制造中，可以利用与第一实施方式相同的方法来形成盖部件121。另外，与同程度大小的通常的电机相比，外筒部222的长度短。由此，可以削减将罩部件121成型时的冲压次数。将冲压机的工位数抑制得少，降低模具的制造成本。其结果是，可以削减电机1a的制造成本。另外，也能缩短生产节拍。
将罩部件121作为一个部件来成型。因此，可以容易地获得内筒部221和外筒部222的高同轴度。由此，也可以削减电机1a的制造成本。
(变形例)
本发明并不被限定于上述的实施方式，可以进行各种变更。例如，轴承13可以是球轴承。在该情况下，利用粘接剂将轴承13固定在内筒部221上。
作为编码器14，例如也可以利用具有以中心轴J1为中心的圆筒状的板部142的部件。编码器14也可以不被安装在轴111上。此外，也可以是没有编码器的电机。
也可以利用熔敷之外的各种方法来将电路基板123安装在绝缘体232、232a上。
在上述的构造中，如果通过使绝缘体232、232a在轴向上抵靠于罩部件121，可充分地确保磁传感器124的、相对于转子磁铁113的位置精确度，则电路基板123也并不一定需要被夹持在盖部件15、15a和绝缘体232、232a的外侧突出部261的上端面之间。
另外，如果通过将电路基板123夹持在盖部件15、15a和绝缘体232、232a的外侧突出部261的上端面之间，可充分地确保磁传感器124的、相对于转子磁铁113的位置精确度，则在中心轴J1方向上，绝缘体232、232a也并不一定需要抵靠于罩部件121。
根据将磁传感器124相对于转子磁铁113高精确度定位的考虑，罩部件121的内筒部221也并不一定需要与底部223和外筒部222一起通过压力加工来成型。例如，也可以将由树脂等形成的内筒部221压入底部223。
另一方面，根据削减电机的制造成本的考虑，也并不一定需要通过使绝缘体232、232a在轴方向上抵靠于罩部件121来定位。另外，根据同样的考虑，也不需要将电路基板123夹持在盖部件15、15a和绝缘体232、232a的外侧突出部261的上端面之间。
而且，在电机1、1a中，也可省略电路基板123和盖部件15、15a。
在可能的范围内，也可以对电机1、1a的组装顺序进行各种变更。也可以通过切削加工将轴111和转子保持架112形成且连接为一体。
定子铁心231也可以是按每个齿部242而分割的分割式铁心。也可以在两侧部使相邻的分割式铁心稍微连续且使分割式铁心的排列弯曲，由此，形成圆环状的定子铁心231。
关于定子铁心231的形状，也可以是上述形状之外的形状。可以是以具有圆环状的铁心背部和从铁心背部向内侧延伸的多个齿部的形状来冲切并层叠磁性钢板而形成的定子铁心。
在第一实施方式的电机1中，如果上侧部分绝缘体251的各外侧突出部261的两侧部269在径向上与其它外侧突出部261重叠，则不需要相互接触。两侧部269的形状也可以是侧部突起272以外的凹凸构造。
在图7中，外侧突出部261也可以在两处以上不连续。在外筒部222的上侧，至少两个上侧部分绝缘体251在周向上连续，由此，提高抑制尘埃进入的性能。
在外筒部222的上侧，上侧部分绝缘体251的外侧面270也可以相比于外筒部222的内侧面226并不位于径向外侧。即，在外筒部222的上侧，上侧部分绝缘体251的外侧面270也可以相比于外筒部222的内侧面226位于径向内侧。
只要是如下所述的弹性部件，则也可以使用螺旋弹簧268以外的导电性弹性部件，即：所述弹性部件可被配置于定子铁心231和电路基板123之间且通过弹性变形按压定子铁心231和电路基板123，由此，使电路基板123和罩部件121导通。例如，可以利用导电性橡胶或板簧作为导电性部件。
此外，也可以是：导电性弹性部件被配置在罩部件121和电路基板123之间，导电性弹性部件按压罩部件121和电路基板123，由此，电路基板123与罩部件121导通。
而且，只要可与电路基板123电连接，则也可以使用缺乏弹性的导电性部件来代替螺旋弹簧268。即，电路基板123经由导电性部件直接或间接地与罩部件121导通。
盖部件15、15a也可以延伸到外筒部222为止，以使得绝缘体232、232a不露出。实现搭扣配合的卡合部151也可以不是环状而是前端弯曲的爪状。
电机1、1a的罩部件121和绝缘体232、232a、盖部件15、15a等的构造可利用于步进电机等其它电机中。另外，电机1、1a可以使用于办公设置之外的各种设备中。
只要不相互矛盾，就可适当地将上述实施方式和各变形例的结构进行组合。
本发明可利用于各种用途的电机中。

Claims (39)

1.一种电机，该电机具有：
环状的定子，其以朝向上下方向的中心轴为中心；
轴承；
罩部件，其固定有所述定子和所述轴承；
轴，其被所述轴承支撑为能够以所述中心轴为中心进行旋转；
转子保持架，其与所述轴连接；以及
转子磁铁，其安装在所述转子保持架上且配置于所述定子的内侧，
所述罩部件具有：
外筒部，其由内侧面支撑所述定子；
内筒部，其与所述外筒部同轴，且由内侧面支撑所述轴承；以及
底部，其连接所述外筒部的下端与所述内筒部的下端，
所述定子具有：
定子铁心；
绝缘体，其覆盖所述定子铁心；以及
线圈，其通过从所述绝缘体上将导线缠绕于所述定子铁心的多个齿部而形成，
所述罩部件通过一个金属板部件的压力加工而成型，
所述绝缘体具有突出部，该突出部在所述线圈的径向外侧相比于所述外筒部的上端向上方突出，
所述线圈的上端相比于所述外筒部的上端位于上方。
2.根据权利要求1所述的电机，其中，
所述绝缘体在所述外筒部的上侧向径向外侧露出并且以遍及全周的方式存在。
3.根据权利要求2所述的电机，其中，
所述定子铁心被压入所述外筒部，
在上下方向上，所述定子铁心的上表面的位置与所述外筒部的所述上端的位置一致。
4.根据权利要求2所述的电机，其中，
所述绝缘体包括分别对应于所述多个齿部的多个部分绝缘体，
在所述外筒部的上侧，各部分绝缘体的周向上的两侧部与相邻的部分绝缘体在径向上重叠。
5.根据权利要求2所述的电机，其中，
所述绝缘体包括分别对应于所述多个齿部的多个部分绝缘体，
在所述外筒部的上侧，所述多个部分绝缘体中的至少两个在周向上连续。
6.根据权利要求5所述的电机，其中，
在所述外筒部的上侧，除了一个边界之外，所述多个部分绝缘体在周向上连续，在所述边界相邻的两个部分绝缘体的两侧部在径向上重叠。
7.根据权利要求2所述的电机，其中，
该电机还具有覆盖所述定子的上方的、有盖的大致圆筒状的盖部件，
在所述外筒部的上方，所述盖部件通过搭扣配合而被安装在所述绝缘体的外侧面。
8.根据权利要求7所述的电机，其中，
所述绝缘体具有被形成在所述突出部的外侧面的凸部，
所述盖部件具有环状的卡合部，
所述凸部与所述卡合部卡合。
9.根据权利要求7所述的电机，其中，
所述绝缘体具有形成在所述突出部的外侧面的凸部，
所述盖部件具有前端弯曲的爪状的卡合部，
所述凸部与所述卡合部卡合。
10.根据权利要求1所述的电机，其中，
该电机还具有：
电路基板，其位于所述绝缘体的上方；以及
导电性部件，其与所述电路基板电连接，
所述罩部件是具有导电性的部件，
所述电路基板经由所述导电性部件直接或间接地与所述罩部件导通。
11.根据权利要求10所述的电机，其中，
所述导电性部件是螺旋弹簧，
所述定子铁心被压入所述外筒部，
所述绝缘体具有贯通孔，该贯通孔在上下方向贯通，直到所述定子铁心为止，并且所述螺旋弹簧被插入该贯通孔中。
12.根据权利要求10所述的电机，其中，
所述导电性部件是导电性橡胶或板簧。
13.一种电机，该电机具有：
环状的定子，其以朝向上下方向的中心轴为中心；
轴承；
罩部件，其固定有所述定子和所述轴承；
轴，其被所述轴承支撑为能够以所述中心轴为中心进行旋转；
转子保持架，其与所述轴连接；
转子磁铁，其安装在所述转子保持架上且配置于所述定子的内侧；
磁传感器，其检测所述转子磁铁的旋转位置；以及
电路基板，其在所述转子磁铁的上方支撑所述磁传感器，
所述罩部件具有：
外筒部，其由内侧面支撑所述定子；
内筒部，其与所述外筒部同轴，且由内侧面支撑所述轴承；以及
底部，其连接所述外筒部的下端与所述内筒部的下端，
所述定子具有：
定子铁心；
绝缘体，其覆盖所述定子铁心；以及
线圈，其通过从所述绝缘体上将导线缠绕于所述定子铁心的多个齿部而形成，
所述绝缘体具有突出部，该突出部在所述线圈的径向外侧相比于所述外筒部的上端向上方突出，
所述电路基板被固定在所述绝缘体上，
所述绝缘体在轴向上与所述罩部件抵靠。
14.根据权利要求13所述的电机，其中，
所述外筒部的所述上端在轴向上与所述绝缘体抵靠。
15.根据权利要求13所述的电机，其中，
所述电路基板被固定在所述突出部的上端面上。
16.根据权利要求15所述的电机，其中，
在所述突出部的所述上端面上设置有固定所述电路基板的销，
所述销具有：
插通部，其插通被设置于所述电路基板上的贯通孔；
头部，其与所述插通部连续，并且在所述电路基板的上侧向所述贯通孔的周围扩展。
17.根据权利要求16所述的电机，其中，
所述销是树脂制的，所述头部通过热变形而形成。
18.根据权利要求15所述的电机，其中，
该电机还具有覆盖所述定子的上方的、有盖的大致圆筒状的盖部件，
所述电路基板被夹持在所述盖部件与所述突出部的所述上端面之间。
19.根据权利要求18所述的电机，其中，
所述盖部件包围所述电路基板的外周。
20.根据权利要求18所述的电机，其中，
所述盖部件的侧壁部具有从所述盖部件的顶盖部向下方延伸的多个槽部，
包括所述多个槽部在内，所述侧壁部的厚度大致固定，
在所述多个槽部的各自的下端部设置有大致垂直于所述中心轴的槽端面，所述槽端面相比于所述电路基板位于上方。
21.根据权利要求20所述的电机，其中，
所述盖部件具有多个卡合部，所述多个卡合部在所述多个槽部的下方从所述侧壁部向下突出并且在所述外筒部的上方与所述绝缘体的外侧面卡合。
22.根据权利要求13所述的电机，其中，
将所述电路基板连接到外部电源的连接器被表面安装在所述电路基板的上表面。
23.一种电机，该电机具有：
环状的定子，其以朝向上下方向的中心轴为中心；
轴承；
罩部件，其固定有所述定子和所述轴承；
轴，其被所述轴承支撑为能够以所述中心轴为中心进行旋转；
转子保持架，其与所述轴连接；
转子磁铁，其安装在所述转子保持架上且配置于所述定子的内侧；
磁传感器，其检测所述转子磁铁的旋转位置；
电路基板，其在所述转子磁铁的上方支撑所述磁传感器；以及
有盖的大致圆筒状的盖部件，其覆盖所述定子的上方，
所述罩部件具有：
外筒部，其由内侧面支撑所述定子；
内筒部，其与所述外筒部同轴，且由内侧面支撑所述轴承；以及
底部，其连接所述外筒部的下端与所述内筒部的下端，
所述定子具有：
定子铁心；
绝缘体，其覆盖所述定子铁心；以及
线圈，其通过从所述绝缘体上将导线缠绕于所述定子铁心的多个齿部而形成，
所述绝缘体具有突出部，该突出部在所述线圈的径向外侧相比于所述外筒部的上端向上方突出，
所述电路基板被夹持在所述盖部件与所述突出部的上端面之间。
24.根据权利要求23所述的电机，其中，
所述盖部件包围所述电路基板的外周。
25.根据权利要求23或24所述的电机，其中，
所述盖部件的侧壁部具有从所述盖部件的顶盖部向下方延伸的多个槽部，
包括所述多个槽部在内，所述侧壁部的厚度大致固定，
在所述多个槽部的各个下端部设置有大致垂直于所述中心轴的槽端面，
所述槽端面相比于所述电路基板位于上方。
26.根据权利要求25所述的电机，其中，
所述盖部件具有多个卡合部，所述多个卡合部在所述多个槽部的下方从所述侧壁部向下突出并且在所述外筒部的上方与所述绝缘体的外侧面卡合。
27.根据权利要求23所述的电机，其中，
通过切削加工来一体地形成所述轴和所述转子保持架。
28.根据权利要求1、13或23中任一项所述的电机，其中，
所述轴承是套筒轴承或球轴承。
29.根据权利要求28所述的电机，其中，
利用粘接剂来固定所述轴承。
30.根据权利要求1、13或23中任一项所述的电机，其中，
所述绝缘体具有贯通孔，该贯通孔在上下方向上贯通突出部，直到所述定子铁心为止。
31.根据权利要求1、13或23中任一项所述的电机，其中，
所述转子保持架具备固定有所述轴的轴固定部，
在所述轴和所述轴承之间配置有多个树脂板。
32.根据权利要求1、13或23中任一项所述的电机，其中，
在所述底部上设置有多个安装孔。
33.根据权利要求1、13或23中任一项所述的电机，其中，
在所述外筒部的上侧，所述绝缘体的外侧面相比于所述外筒部的内侧面位于径向外侧。
34.根据权利要求1、13或23中任一项所述的电机，其中，
该电机具有：
电路基板，其位于所述绝缘体的上方；
传感器部，其被安装于所述电路基板的上表面；以及
板部，其被安装于所述轴上且具有至少一个狭缝，
由所述传感器部和所述板部构成编码器。
35.根据权利要求1、13或23中任一项所述的电机，其中，
该电机具有：
电路基板，其位于所述绝缘体的上方且形成有频率发生器图案；以及
频率发生器磁铁，其被配置在所述转子保持架的连接部上，
由所述频率发生器图案和所述频率发生器磁铁构成编码器。
36.根据权利要求1、13或23中任一项所述的电机，其中，
该电机具有：
电路基板，其位于所述绝缘体的上方；
磁传感器，其配置于所述转子磁铁的上方且由所述电路基板支撑。
37.根据权利要求36所述的电机，其中，
所述磁传感器是霍尔元件或频率发生器图案。
38.根据权利要求1、13或23中任一项所述的电机，其中，
该电机还具有覆盖所述定子的上方的、有盖的大致圆筒状的盖部件，
所述盖部件具备形成有贯通孔的顶盖部，
所述贯通孔被配置成与所述轴相对向。
39.一种电机的制造方法，该制造方法具有：
通过对一个金属板部件进行压力加工来使罩部件成型的工序，其中，所述罩部件具有以朝向上下方向的中心轴为中心的外筒部、与所述外筒部同轴的内筒部、以及连接所述外筒部的下端和所述内筒部的下端的底部；
将轴承固定在所述内筒部的内侧面上的工序；
将环状的定子固定在所述外筒部的内侧面的工序；
组装旋转部的工序；
将所述旋转部的轴插入所述轴承中的工序，
所述定子具有：
定子铁心；
绝缘体，其覆盖所述定子铁心；以及
线圈，其通过从所述绝缘体上将导线缠绕于所述定子铁心的多个齿部而形成，
所述绝缘体具有突出部，该突出部在所述线圈的径向外侧相比于所述外筒部的上端向上方突出，
所述线圈的上端相比于所述外筒部的上端位于上方。
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