CN100373746C

CN100373746C - 无刷电动机

Info

Publication number: CN100373746C
Application number: CNB2005100844612A
Authority: CN
Inventors: 西方俊之; 久山浩二; 冲永钦二郎; 益田久光男; 池野弘志; 加纳刚
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: MEIWA MOTOR CO Ltd
Priority date: 2004-07-08
Filing date: 2005-07-08
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2025-07-08
Also published as: CN1719691A; CN101174780A; CN101174780B

Abstract

一种无刷电动机，由转子组装体和定子组装体构成，其特征在于，在定子组装体上，从所述轴承壳的上方安装有与所述扣合部突部扣合而阻止所述转子组装体从所述定子组装体分离的脱落防止部件，所述脱落防止部件由圆筒部和圆筒部上端的边缘部组成，在所述脱落防止部件的所述边缘部的一部分上形成有插入部，该插入部具有通过对旋转及轴方向的插入进行组合而可使所述扣合突部插入的宽度和形状。

Description

无刷电动机

技术领域

本发明涉及驱动CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、MD(Mini Disc)等的碟片旋转的无刷电动机。

背景技术

以往至今，为防止因冲击等使超过转子磁铁与定子铁心间的磁性吸引力的力作用于电动机时上述转子发生脱落，在无刷电动机中附加有防止脱落的构造。作为该防止脱落的构造，一般采用在轴承壳上设置扣合部、在与轴承壳相对的转子部设置脱落防止部件并使两者扣合的构造(参照，例如日本专利特开平10-23702号公报)。

另外，也采用在旋转轴(轴)的局部设置槽并使脱落防止部件与该槽扣合的构造等。

图8表示以往的无刷电动机的构造。如图8所示，21表示旋转体(转子)、22表示旋转轴(轴)、25表示脱落防止部件、23表示轴承、24表示轴承壳、26表示扣合部、27表示定子铁心。轴承壳24一般由金属经切削加工而制成，在端部设置有扣合部26。脱落防止部件25具有弹性。当组装无刷电动机时，将旋转轴22插入轴承23，则脱落防止部件25的前端与上述扣合部26接触。当进一步插入旋转轴22时，脱落防止部件25因弹性而向扣合部26的外径方向扩展。当进一步插入旋转轴22时，脱落防止部件25当其前端通过扣合部26的外径时，凭借扣合部26的外形，在弹性作用下减小而恢复成原先的形状。因此，脱落防止部件25的前端嵌入扣合部26而发挥防止脱落的功能。

对碟片驱动装置而言，现状是要求实现薄型化、小型化，在用于这些方面的无刷电动机的轴承保持构造中，除了如同上述的以往的无刷电动机那样将黄铜等金属切削加工部件用作作为轴承保持部的轴承壳之外，还有人提出使用与轴承同材质的烧结部件等各种各样的方案。为对应近年来急速的低价格化，连轴承保持构造也必须尽可能地以廉价的部件进行组合构成。

其中，最具代表性的例子为，仅以金属冲压加工品对轴承保持机构加以构成的构造。对于这类构造，至此也已提出若干方案。

在图13所示的无刷电动机中，电动机由转子部101及定子部102构成，上述定子部102的电动机安装板103在其大致中央部以内缘翻边加工形成内缘翻边部104，通过在该内缘翻边部104的内侧压入对轴105旋转自如地进行支承的轴承106，从而作为轴承壳发挥功能。在内缘翻边部104的入口处，压入固定有对转子部101的轴向负荷进行支承的轴向推力挡盖107。108表示具有耐磨特性的轴向推力挡板108(参照，例如日本专利特开平8-289523号公报)。

另外，在图14所示的无刷电动机中，电动机由转子部109及定子部110构成，上述定子部110的电动机安装板111在其大致中央部以内缘翻边加工形成内缘翻边部112，在该内缘翻边部112处，压入固定有在其圆筒部的一端侧具有一体化的底面的杯状的轴承壳113。上述轴承壳113的内侧嵌合有可使轴114自如旋转地对之进行支承的轴承115。在轴承壳113的底面部设置有具耐磨特性的轴向推力挡板116，凭借该轴向推力挡板116对转子部109的轴向负荷进行支承(参照，例如日本专利特开2000-125505号公报)。

然而，对于图8所示的以往的构成而言存在下列课题，即，脱落防止部件难以从无刷电动机的外部进行操作，因而，组装后的分解、修补存在困难。另外，由于在转子与定子铁心的极为狭窄的间隙中设置脱落防止部件，因而不易对脱落防止部件的弹性进行适宜的设定。且，脱落防止部件一般由金属板经冲压加工形成，折曲工段包括于其中，因而难以高精度地对折曲角度加以维持。

本发明为解决以往的这类课题而进行，以提供即使在组装后拆卸也容易的、且可容易地进行脱落防止部件的尺寸调整及弹性设定的无刷电动机为目的。

另外，近年来对用于碟片驱动装置的无刷电动机提出进一步小型化、薄型化的要求。然而，就图8所示的以往的构成及图13所示的轴承保持机构而言，伴随电动机的小型化、薄型化，图8中的将轴承壳24固定于电动机的安装基部的部分的长度及图13中的轴向推力挡盖107在压入轴方向的长度变短，连结强度降低，由此，对于转子部21、101的轴向负荷的支承则陷于保持强度不足。即使并用粘接的固定方式，也存在粘合剂流至轴承21、106的部位从而对可靠性等产生不良影响的可能性。另外，至于焊接方式的固定，则因受其构成所限而难以实行。

另外，在图14所示的轴承保持机构中，也同样地存在伴随小型化、薄型化而使轴承壳113与电动机安装板111在压入轴方向的长度变短、连结强度陷于不足。该构成中，如同图13所示的轴承保持机构，作为转子部的轴向负荷支承的对策，必须以上述电动机安装板111的内缘翻边部端面118对上述轴承壳113的外径台阶部117进行支承，当必须对电动机实行小型化、薄型化时，难于同时确保上述轴承壳113与嵌合于其内径上的轴承115的连接强度以及与电动机安装板111的连结强度这两个强度。

该图14所示的轴承保持机构也与图13所示的例子同样，焊接方式的固定因受其构成所限而难以实行，且粘接方式的固定因担心粘合剂流至电动机安装板的下面而无法实行。

总之，可清楚地了解，伴随电动机的小型化、薄型化的深入，仅以压入固定方式难以确保连结强度。因而，本发明以提供可确保对转子部的轴向负荷具有高支承刚性的、且在确保高可靠性的基楚上可实现压入固定以外的轴承壳连结方法的无刷电动机为目的。

发明内容

为解决上述课题，本发明的无刷电动机，通过将对旋转及轴向的插入进行组合而可将扣合部件插入的、具有若作为金属冲压部件则其成形困难的形状的插入部以树脂成形形成于脱落防止部件上，从而，在防止旋转体的脱落的同时可依据需要进行拆卸。

本发明的技术方案1的无刷电动机由转子组装体和定子组装体构成，其中转子组装体具备：轴；在中央形成有固定所述轴的连结部的转子框壳；固定于所述转子框壳上的转子磁铁；以及固定于所述连结部的外周、具有扣合部突部的扣合部件，而定子组装体具备：支承所述轴的轴承；保持所述轴承的轴承壳；保持所述轴承壳的电动机安装板；以及与所述转子磁铁相向配设、衬垫着绝缘部件而卷绕了线圈的定子铁心，

其特征在于，在定子组装体上，从所述轴承壳的上方安装有与所述扣合部突部扣合而阻止所述转子组装体从所述定子组装体分离的脱落防止部件，

所述脱落防止部件由圆筒部和圆筒部上端的边缘部组成，在所述脱落防止部件的所述边缘部的一部分上形成有插入部，该插入部具有通过对旋转及轴方向的插入进行组合而可使所述扣合突部插入的宽度和形状。

本发明的技术方案2的无刷电动机，其特征在于，脱落防止部件由树脂与绝缘部件成形为一体。

本发明的技术方案2的无刷电动机，其特征在于，脱落防止部件位于定子铁心与轴承壳之间。

依据本发明的在技术方案1记述的构成，电动机的拆卸容易。

依据本发明的在技术方案2记述的构成，由于与定子铁心的绝缘体成为一体，可削减部件数目，因而，可削减工时及成本。

依据本发明的在技术方案3记述的构成，由于定子铁心与轴承不是由金属部件直接固定，可减轻无刷电动机工作时供向卷绕于定子铁心上的线圈的驱动电流的通断(switching)引起的振动对轴承产生的影响。

附图说明

图1为本发明的(实施例1)的无刷电动机的截面图。

图2为同实施例中的转子组装体的截面图。

图3(a)、图3(b)为同实施例中的扣合部件的斜视图及另外的扣合部件的斜视图。

图4(a)、图4(b)同实施例中的脱落防止部件的斜视图及另外的脱落防止部件的斜视图。

图5(a)、图5(b)为同实施例中的定子铁心部分的截面图及另外的定子铁心部分的截面图。

图6(a)、图6(b)、图6(c)同实施例中的另外的脱落防止部件的斜视图及另外的脱落防止部件的斜视图及另外的脱落防止部件的要部截面图。

图7为同实施例中的定子部分的组装说明图。

图8为以往的无刷电动机的截面图。

图9为本发明的(实施例2)的无刷电动机的截面图。

图10(a)、图10(b)为同实施例中的无刷电动机的轴承壳与轴承的组装状态的斜视图及使之扣合于电动机安装板时的组装状态的斜视图。

图11(a)、图11(b)为本发明的(实施例3)的无刷电动机的要部截面图与电动机安装板的斜视图。

图12(a)、图12(b)为本发明的(实施例4)的无刷电动机的要部截面图与电动机安装板的斜视图。

图13为以往的无刷电动机的截面图。

图14为另一个以往的无刷电动机的截面图。

具体实施方式

依据图1～图7对本发明的无刷电动机的转子的防止脱落的构造的实施例进行说明。

实施例1

如图1所示，无刷电动机11由下述转子组装体及定子组装体构成，转子组装体由中央固定有轴1的转子框壳2、安装于该转子框壳2的内周侧的转子磁铁3、安装于该转子框壳2的顶面的上述轴1的固定部上的扣合部件4所构成；定子组装体由自如旋转地支承上述轴1的轴承8、将该轴承8保持于其内周侧上的圆筒状的轴承壳9、将上述轴承壳9以压入等方式固定保持于中央的电动机安装板10、安装于上述轴承壳9的外周侧的定子铁心6、衬垫着装配于该定子铁心6的表面的绝缘部件5a、5b而进行绕线的线圈7及装配于上述定子铁心6上的脱落防止部件5构成。

如图2所示，在上述转子框壳2的顶面中央，圆筒状的连结部2a向轴方向内侧突出而形成。上述轴1以压入等方式固定于该连结部2a的内侧。并且，如图3(a)所示，上述扣合部件4由可插入至上述转子框壳2的连结部2a的外侧的圆环部4a及在该圆环部4a的外周上沿径向延伸设置的扣合突部4b构成。如图3(b)所示，扣合突部4b也可在周方向上形成数个。另一方面，如图4(a)所示，上述脱落防止部件5由圆筒部5c、自该圆筒部5c的一方的端部向中心方向延伸设置的边缘部5d构成，该边缘部5d的内径形成为小于上述扣合部件4的扣合突部4b的外接圆的直径。边缘部5 d的部分位置上形成有具有通过将上述扣合突部4b在轴方向上倾斜、旋转而可将之插入的宽度与形状的插入部5e。该插入部5e是在边缘部5d形成缺口而形成阴螺纹的斜面状。另外，如图3(b)所示，对于在周方向上形成数个扣合突部4b的场合，如图4(b)所示，在与上述扣合突部4b对应的位置设置相同数目的上述脱落防止部件5的插入部5e即可。本实施例中，如图5(a)所示，上述脱落防止部件5的圆筒部5c形成为可插入上述定子铁心6的内侧的孔中，另外，上述脱落防止部件5与装配于上述定子铁心6的下面的绝缘部件5a由树脂成形而形成为一体。并且，如图7所示，将插入于上述定子铁心6的内侧的孔中的上述脱落防止部件5的圆筒部5c的内周侧以压入等方式固定于上述轴承壳9的外周侧上。另外，如图5(b)所示，也可将上述脱落防止部件5与装配于上述定子铁心6的上面的绝缘部件5b以树脂成形而形成为一体。该场合时，由于上述脱落防止部件5的圆筒部5c不插入上述定子铁心6的内侧的孔中，因而将定子铁心6直接以粘接等方式固定于上述轴承壳9的外周上即可。

组装时，使图2所示的转子组装体的扣合突部4b的前端在轴方向倾斜、旋转，同时，将之边旋转边旋入插通于图5(a)或图5(b)所示的脱落防止部件5的插入部5e中即可。另外，通过将转子组装体反向旋转而旋出，则可容易地将转子组装体从定子组装体上拆卸。

进而，如图6(a)至图6(c)所示，在将脱落防止部件5的插入部5e的截面形状形成为L字形而非斜面的场合，将转子组装体组装在定子组装体上时，不须使转子组装体的扣合突部4b在轴方向上倾斜，如图6(c)所示，从插入部的上面侧笔直插入至L字形壁面的底部5f附近，沿底部5f将扣合突部4b旋转至与L字形壁面的侧面5g的相反侧不与底部5f重叠的位置后再向下方插入，随后通过向反方向旋转便可插通。另外，将转子组装体反方向旋转的同时，通过进行与上述相反的动作，可容易地将转子组装体从定子组装体上拆卸。

在该种构成的场合，由于不须将轴1向轴承8倾斜着插入，因而不存在因不注意而用力过大对轴承8造成损伤的担虑。

以下，依据图9～图12对本发明的无刷电动机的轴承保持机构及轴承保持部件的连结所相关的各实施例进行说明。

实施例2

图9及图10(a)、图10(b)表示本发明的(实施例2)的无刷电动机。

如图9所示，无刷电动机由转子部33与定子部40构成。

转子部33具有：放置碟片的转台部28、转子框壳29、与上述转台部28一起对碟片进行支承的碟片调芯部件30、安装于上述转子框壳29上的转子磁铁31、及固定于上述转子框壳29的中央的轴1。

定子部40具有：支承上述轴1的轴承8、保持该轴承8的轴承壳9、在轴方向上支承轴1的轴向推力挡板36、与上述的转子磁铁31相对配设的绕有线圈37的铁心38、及保持上述轴承壳9的电动机安装板10。

上述轴承壳9一体化地成形为大致呈筒形的形状，其内侧嵌合有轴承8。另外，在上述电动机安装板10上，由冲压加工而一体化地形成有上述轴承壳9可嵌合的凹部10a。

组装时，首先，如图10(a)所示，将轴承8嵌合于上述轴承壳9中，借助旋转校正规等对轴承内径的精度、多孔性porous进行调整后，如图10(b)所示，上述轴承壳9嵌合于设于上述电动机安装板10上的凹部10a中。此外，在凹部10a的底部预先设置有上述轴向推力挡板36。

由此，由轴承8支承的轴1的端面通过轴向推力挡板36与一体化地成形于上述电动机安装板10上的凹部10a碰接而受到轴向的支承，从而由电动机安装板10所具有的结构实现对转子部33的轴向负荷进行支承的功能。由于其保持力不受部件连结的影响，因而，即使电动机的小型化、薄型化程度提高，也不受其影响，可确保对轴向负荷具有充足的刚性。

实施例3

图11(a)、图11(b)表示本发明的实施例3。

图9中，电动机安装板10的凹部10a的底部平坦，轴承壳9的基端仅以其外周嵌合于凹部10a中，而本实施例中，与之(实施例2)不同之处仅为在凹部10a的底部形成有使轴承壳9的基端嵌合的槽41。无刷电动机的其他构成与图9相同。

详细而言，如图11(a)所示，在形成于电动机安装板10上的凹部10a的底面，还一体化地设置有槽41。轴向推力挡板36设置于比槽41更近内侧处。

另外，如图11(b)所示，上述槽41内还形成有高度设定成低于嵌合槽内径侧壁面43的位于数个位置的凸部42。此为上述轴承壳9的焊接时的凸焊点(projection)。

众所周知，以焊接方式的连结时，发生飞溅是一个问题。若飞溅至轴承部则对于无刷电动机是致命性的。然而，如上所述，通过将上述凸部42的高度设定成低于嵌合槽内径侧壁面43，使得发生的飞溅不会超过嵌合槽内径侧壁面43，即，飞溅不会侵入轴承部，因而，解除了可靠性方面的问题。由此，在高可靠性的基楚上实现以稳定的焊接进行连结。

此外，当然，在不形成上述凸部42时，仍然可以粘接方式进行连结。该场合下，上述嵌合槽内径侧壁面43可防止粘合剂流出至轴承部，因而，在高可靠性的基楚上实现以粘接方式进行连结。

实施例4

图12(a)、图12(b)表示本发明的实施例4。

图11(a)中的轴向推力挡板36设置于电动机安装板10的凹部10a的底部，配设在比槽41更近内侧的平坦的面上，而在该图12(a)、图12(b)中，在比槽41更近内侧处一体化地形成有收纳轴向推力挡板36的凹部44。

由此，在电动机安装板10的板厚维持不变的情况下，通过仅减薄轴1的轴方向支承部的板厚而确保了强度，且可确保轴承8的长度，因而，对于要求进一步小型化、薄型化的无刷电动机而言，电动机的长寿命化方面的可靠性优异。

此外，上述各实施例中的无刷电动机使用于碟片播放机或碟片刻录机等各种碟片驱动装置中，有助于碟片驱动装置的薄型化。

另外，上述各实施例中，轴向推力挡板36夹设于轴1与电动机安装板10之间，也可将轴向推力挡板36省去。

本发明的无刷电动机作为CD、DVD、MD等光媒介用主轴电动机等在小型化、薄型化之外还要求具有高可靠性的便携式设备用无刷电动机是有用的。另外，本发明的转子脱落防止构造的无刷电动机还可不限于上述用途，也可适用于使用其他的记录媒介的信息记录播放装置等及各种动力用电动机中。

本发明的无刷电动机作为CD、DVD、MD等光媒介用主轴电动机等在小型化、薄型化之外还要求具有高可靠性的便携式设备用无刷电动机是有用的。

此外，另外，本发明的转子脱落防止构造的无刷电动机不限于上述用途，还可适用于使用其他的记录媒介的信息记录播放装置等及各种动力用电动机中。

Claims

1.一种无刷电动机，该无刷电动机由转子组装体和定子组装体构成，其中转子组装体具备：轴；在中央形成有固定所述轴的连结部的转子框壳；固定于所述转子框壳上的转子磁铁；以及固定于所述连结部的外周、具有扣合部突部的扣合部件，而定子组装体具备：支承所述轴的轴承；保持所述轴承的轴承壳；保持所述轴承壳的电动机安装板；以及与所述转子磁铁相向配设、衬垫着绝缘部件而卷绕了线圈的定子铁心，

2.根据权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于，脱落防止部件由树脂与绝缘部件成形为一体。

3.根据权利要求2所述的无刷电动机，其特征在于，脱落防止部件位于定子铁心与轴承壳之间。