CN101529696A

CN101529696A - 无刷电动机

Info

Publication number: CN101529696A
Application number: CNA2007800401293A
Authority: CN
Inventors: 日高将人; 冲永钦二郎; 久山浩二
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Minebea Motor Manufacturing Corp
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2027-10-09
Also published as: WO2008053670A1; JP2008113475A; JP4762112B2; CN101529696B; US8084906B2; US20100314958A1

Abstract

本发明提供一种无刷电动机，耐冲击性良好，且即使在小型化的情况下装配时的作业性也良好。设置有固定在定子底座(1)上的作为非旋转部分的定子(2)、保持转轴(3)的轴承(5)、使该轴承(5)以相对于定子底座(1)竖立设置的姿势配设的轴承外壳(6)、在推力方向上支承转轴(3)的一端部的推力板(7)、保持该推力板(7)的金属制的推力盖(8)、以及具有与轴承外壳(6)的基台部(6b)重叠的环状部(25a)和从该环状部(25a)朝推力盖(8)的外周突出的突出销部(25b)的金属制的安装用部件(25)，安装用部件(25)的突出销部(25b)的突出部分与推力盖(8)焊接。由此，能得到具有耐冲击性的无刷电动机。

Description

无刷电动机

技术领域

本发明涉及无刷电动机。

背景技术

作为对存储和重放信息的盘片进行旋转驱动的电动机，常常使用控制性和可靠性在较大的转速范围内优良的无刷电动机。这种无刷电动机在例如JP2002-262540A、JP08-214487A、JP2004-236390A等中有所披露。

如图5所示，这种无刷电动机包括固定在作为底座材料的定子底座51上的作为非旋转部分的定子52、以及与转轴53一体旋转的作为旋转部分的转子54。

定子52包括：将转子54的转轴53旋转自如地保持的大致筒形的轴承55；在将该轴承55压入内侧的状态下竖立设置在定子底座51上的筒状的轴承外壳56；配设于定子底座51上形成的孔部51a内、从转轴53的基端部侧(与安装旋转对象物的前端部相反的一侧的端部)朝推力方向与转轴53抵接、将其旋转自如地支撑的推力板57；从下方保持推力板57的推力盖58；以及套设在轴承外壳56上的由铁心59、线圈60等构成的绕组装配体61等。

如上所述，在无刷电动机中，设置有从推力方向(具体是与安装有旋转对象物即盘片的前端部相反的一侧)支承转轴53的推力板57和推力盖58。另外，也有推力板57和推力盖58一体形成的无刷电动机。

这里，作为上述推力盖58的固定方法，有下面的方法。

在JP2002-262540A披露的无刷电动机中，如图5所示，推力盖58形成为有底圆筒形，在装配工序中，如图5中的虚线所示，推力盖58的上部被嵌入轴承外壳56的下部内侧进行安装。另外，在该无刷电动机中，轴承外壳56通过内缘翻边加工与定子底座51一体形成。

另外，在JP08-214487A披露的无刷电动机中，如图6所示，将推力盖71形成为圆盘状，并将推力盖71的外周部与定子底座73(具体是定子底座73的孔部外周部73a)通过焊接或粘接来固定，以利用该推力盖71从下方将收装推力轴承74和轴承75的轴承外壳72的内空间封住。

在JP2004-236390A披露的无刷电动机中，如图7所示，在筒状的轴承外壳81的下部通过基体上注塑成型法(outsert molding)，来树脂成形树脂制的推力盖82。

然而，在将这种无刷电动机装安装于便携式设备上时，需要使无刷电动机进一步小型化(例如将无刷电动机的外形(直径)形成为10mm左右或10mm以下的直径)，同时，最好提高耐冲击性，使得即使在便携式设备掉落时也不会使无刷电动机发生故障。

然而，在使用上述图5所示的专利文献1披露的无刷电动机以用于将其安装在便携式设备上的情况下，掉落时转子54的负荷有时会通过转轴53集中作用在推力盖58上，此时，推力盖58可能会从轴承外壳56脱离，这是所不希望看到的。

另外，在用于将上述JP08-214487A披露的无刷电动机安装在便携式设备上而将其小型化时，在将推力盖71的外周部与定子底座73焊接固定的情况下，在将推力盖71的外周部与定子底座73之间的边界部良好地进行焊接的工序中需要花很多工夫，作业效率较差，另外，可能很难通过观察来确认边界部是否被良好地焊接。

另外，在上述JP2004-236390A披露的无刷电动机中，存在如下问题，即，由于推力盖82是树脂制的，因此受到冲击时的强度较低，无法获得充分的可靠性。

发明内容

本发明为了解决上述问题，其目的在于提供一种耐冲击性良好、且即使在小型化的情况下装配时的作业性也良好的无刷电动机。

为了解决上述问题，本发明的无刷电动机的特征是，包括：定子，该定子固定在底座材料上以作为非旋转部分；以及转子，该转子与转轴一体旋转以作为旋转部分，在所述定子上设置有：轴承，该轴承从外周侧保持所述转轴使其可自由旋转；轴承外壳，该轴承外壳具有内置该轴承的筒状部、和载放在底座材料上的基台部，并使所述轴承以相对于底座材料竖立设置的姿势进行配设；推力板，该推力板在推力方向上与所述转轴的端部抵接，并支承所述转轴使其可自由旋转；金属制的推力盖，该金属制的推力盖保持该推力板；以及金属制的安装用部件，该金属制的安装用部件具有与所述轴承外壳的基台部重叠的环状部、和从该环状部经由形成在底座材料上的插通孔及形成在推力盖上的孔部或凹陷部而突出的突出销部，所述安装用部件的突出销部的从推力盖突出的部分与推力盖焊接。

另外，本发明的无刷电动机的制造方法的特征是，使设置在安装用部件上的突出销部经由底座材料的插通孔从推力盖的外周部附近突出，使突出销部的附近产生电弧放电，从而将突出销部的突出部分焊接在推力盖上。

在该无刷电动机的装配工序中，在底座材料上装配了轴承外壳、推力盖、和安装用部件的状态下，将上述安装用部件的突出销部的从推力盖突出的部分焊接在推力盖上，藉此能牢固地结合推力盖。即，由于金属制的安装用部件和推力盖彼此通过焊接而结合，具有充分的结合强度，因此，即使在受到冲击时，也能可靠地防止推力盖从底座材料脱离。

这种情况下，由于安装用部件的突出销部从推力盖突出，因此即使在将无刷电动机小型化时，作为焊接对象点的上述突出部分也能起到寻找焊接对象点时的引导作用，能容易地找到，焊接时的作业性良好。而且，在焊接机的电极上连接了与安装用部件导通的金属材料、例如底座材料的状态下使安装用部件的突出销部的附近部位放电来进行弧焊，藉此使放电距离较小的、突出销部的从推力盖突出的部分自然地电弧放电，这样，尽管是比较粗略的定位也能高精度地进行焊接，在获得良好的可靠性的同时，作业性也极为良好。

另外，也可以将轴承外壳与安装用部件一体形成而构成，或将轴承外壳与底座材料一体形成而构成，由此，能减少零件数量，降低制造成本。

如上所述根据本发明，通过设置具有与轴承外壳的基台部重叠的环状部和从该环状部经由形成在底座材料上的插通孔和形成在推力盖的孔部或凹陷部而突出的突出销部的金属制的安装用部件，使上述安装用部件的突出销部的从推力盖突出的部分与推力盖焊接，藉此能将推力盖牢固地结合在底座材料上，即使在受到冲击时，也能可靠地防止推力盖从底座材料脱离，能确保较高的刚性，保持良好的可靠性。

另外，在无刷电动机的装配工序中，由于安装用部件的突出销部从推力盖突出，因此容易找到该突出部分，焊接时的作业效率也良好，由此，还能缩短装配作业时间，进而降低制造成本。

而且，通过使安装用部件的突出销部的附近部位放电来进行弧焊，从而使放电距离较小的、突出销部的从推力盖突出的部分自然地电弧放电，这样，尽管是比较粗略的定位也能高精度地进行焊接，在获得良好的可靠性的同时，作业性也极为良好。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的无刷电动机的剖视图。

图2是设置在上述实施方式所涉及的无刷电动机上的安装用部件、轴承外壳、推力板和推力盖的立体图。

图3是本发明的第二实施方式所涉及的无刷电动机的剖视图。

图4是本发明的第三实施方式所涉及的无刷电动机的剖视图。

图5是现有的无刷电动机的剖视图。

图6是其它现有的无刷电动机的剖视图。

图7是其它现有的无刷电动机的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式所涉及的无刷电动机进行说明。图1是本发明的第一实施方式所涉及的无刷电动机的纵剖主视图，图2是设置在上述无刷电动机上的安装用部件、轴承外壳、推力板和推力盖的立体图。

如图1所示，该无刷电动机用于对存储和重放信息的装拆自如的盘片进行旋转驱动，其外形为约10mm左右的大小。如图1所示，无刷电动机包括：固定在作为底座材料的定子底座1上的作为非旋转部分的定子2、以及与转轴3一体旋转的作为旋转部分的转子4。

如图1、图2所示，定子2包括：作为底座材料的金属板制的定子底座1；从外周侧将转轴3旋转自如地保持的大致筒形的轴承5；具有内置该轴承5的筒状部6a和载放在定子底座1上的基台部6b、使轴承5相对于定子底座1以竖立设置的姿势配设的金属板制的轴承外壳6；配设于定子底座1上形成的开口孔1a内、从转轴3的基端部(与安装旋转对象物的前端部相反的一侧的端部：图1中是转轴3的下端部)侧朝推力方向与转轴3抵接、将其旋转自如地支撑的圆板形状的推力板7；安装在定子底座1的上述开口孔1a附近的下表面、封住上述开口孔1a并从下方保持上述推力板7的金属板制的推力盖8；具有与轴承外壳6的基台部6b重叠的环状部25a以及从该环状部25a经由形成在轴承外壳6上的插通孔6c、形成在定子底座1上的插通孔1b及形成在推力盖8上且俯视朝中心侧凹陷的凹陷部8b而朝下方突出的突出销部25b的金属制的安装用部件25；以及套设在轴承外壳6的筒状竖立部6a上的由铁心9、线圈10、末端11形成的绕组装配体12，末端11的脚状部分与粘贴在定子底座1上的柔性基板13通过锡焊而连接。另外，图1中的符号14是防止转轴3从定子2的轴承5内脱出的防脱部件。

另外，在本实施方式中，在由烧结金属形成的轴承5中浸渗油，将转轴3旋转自如地支撑在轴承5上，但并不局限于此。

转子4具有构成其外壳的转子框15，转子框15包括：安装在转轴3的前端部的轴套部15a、从该轴套部15a的下部朝径向外周侧延伸成圆板状的转台部15b、以及从该转台部15b的外周以从外周侧覆盖绕组装配体12的形态朝下方延伸成筒状的筒状部15c。而且，在转子框15的筒状部15c的内周以与铁心9相对的形态安装有驱动磁体18。

轴承外壳6在基台部6b的外周附近部分通过熔敷或粘接等与定子底座1固接，但在本发明中，特别地，除了通过该轴承外壳的熔敷或粘接等进行固定之外，安装用部件25的突出销部25b的从推力盖8朝下方突出的部分与推力盖8、具体是推力盖8的设置有凹陷部8b的部分焊接。另外，在本实施方式中，突出销部25b在安装用部件25的环状部25a的周向上每隔适当角度在三个部位上设置，以从环状部25a朝下方弯曲的形态一体形成。

上述结构的定子2的装配进行如下。

通过在定子底座1的、与轴承外壳6的基台部6b的外周附近部分对应的部位上进行焊接或粘接等，从而将轴承外壳6固定在定子底座1上。接着，将柔性基板13粘贴在定子底座1上，并在轴承外壳6上套设预先装配好的绕组装配体12，将绕组装配体12的末端11锡焊在柔性基板13上，再将轴承5压入轴承外壳6内。

另一方面，转子4中，在将转轴3压入转子框15的轴套部15a之后，在转子框15的筒状部15c的内周粘接被磁化的驱动磁体18进行装配。

接着，在定子2的轴承5内插入转子框15的转轴3，并在转轴3的下端部安装防脱部件14，在定子底座1的下表面固接推力盖8。

此处，该推力盖8的安装作业进行如下。即，在定子底座1的下表面的、从该下表面突出的安装用部件25的突出销部25b的内侧配设推力盖8，之后，对安装用部件25的突出销部25b进行弧焊，使该突出部分熔敷在推力盖8上。弧焊时，在焊接机的一个电极(通常是接地侧)上连接了与安装用部件25导通的金属材料、例如定子底座1的状态下，在安装用部件25的突出销部25b的附近部位配设焊接机的另一电极(焊条、焊线、TIG焊炬等，下面称作另一电极)，使该部位产生电弧放电，进行焊接。由此，在焊接时，能使放电距离较小的、突出销部25b的从推力盖8突出的部分自然放电，将该突出销部25b的突出部分焊接到推力盖8上而良好地固接。也就是说，即使不将上述焊接机的上述另一电极配置在准确的位置上，只要使其接近安装用部件25的突出销部25b的附近，就能使突出销部25b的从推力盖8突出的部分自然放电而良好地焊接，因此，作业性极为良好，作业效率也良好。

之后，根据需要，通过在转子4上粘贴盘片的防滑用橡胶，便可以完成无刷电动机。而且，在该无刷电动机中，通过对线圈10通电，从而转子4和转轴3旋转。

根据上述结构，通过使金属制的安装用部件25的突出销部25b经由定子底座1突出至设置推力盖8的部位，将该突出部分与推力盖8焊接，从而能将推力盖8牢固地结合在定子底座1等上。即，由于金属制的安装用部件25和推力盖8通过焊接而结合，具有充分的结合强度，因此，能可靠地防止推力盖8从定子底座1脱离。因此，在将该无刷电动机安装于便携式设备的情况下，即便在上述便携式设备因掉落而受到冲击时，也能预防因推力盖8从定子底座1脱离而导致的无刷电动机的故障，能维持良好的可靠性。

另外，由于将安装用部件25的突出销部25b配设成从推力盖8突出，因此即使在将无刷电动机小型化时，焊接对象点即上述突出部分也能起到寻找焊接对象点时的引导作用，能容易找到，作业效率提高。如上所述，通过使安装用部件25的突出销部25b的附近部位放电来进行弧焊，即使不将上述焊接机的另一电极配置在准确的位置上，也能使放电距离较小的、突出销部25b的从推力盖8突出的部分自然地电弧放电而焊接，尽管是比较粗略的定位也能高精度地进行焊接，由此，在获得良好的可靠性的同时，作业性也极为良好。

另外，在弧焊后，突出销部25b的前端部因其表面张力而朝推力盖8(本实施方式中是朝推力盖8的中心部)均匀扩散并形成圆形，突出高度也稳定，容易确保良好的质量。

另外，由于不是焊接推力盖8的整个外周部，而仅是焊接外周部的一部分(本实施方式中是周向上的三个部位)，因此还能降低焊接输出量。

另外，在本实施方式中，利用安装用部件25，将轴承外壳6的基台部6b夹持在安装用部件25与定子底座1之间，因此，还具有能将轴承外壳6以其筒状部6a良好地竖立设置在定子底座1上的姿势保持的优点。

另外，在图1、图2所示的第一实施方式中，说明的是将轴承外壳6、安装用部件25、定子底座1分别分开构成的结构，但并不局限于此，既可以如图3所示，将轴承外壳6与安装用部件25一体形成(更具体而言，是将图1所示的轴承外壳6的基台部6b与安装用部件25的环状部25a一体形成)而构成，也可以如图4所示，将轴承外壳6与定子底座1一体形成(更具体而言，是将图1所示的轴承外壳6的基台部6b与定子底座1一体形成)而构成，由此能减少零件数量，降低制造成本。

另外，在上述实施方式中，说明的是推力板7和推力盖8分开设置的情况，但并不局限于此，也可以将上述构造应用于推力板7和推力盖8一体形成的结构。

另外，在上述实施方式中，说明的是安装用部件25的突出销部25b的突出部分与推力盖8的设有凹陷部8b的部分焊接的情况，但并不局限于此，也可采用如下结构，即，与设置在图2所示的轴承外壳6的基台部6b上的插通孔6c一样，在推力盖8上设置插通孔，使突出销部25b的突出部分从该部位突出。另外，并不局限于此，也可以将推力盖8形成为外周部上没有凹凸的单纯的圆板形状，并将突出销部25b的下端部等形成为沿着推力盖8的外周面那样的呈圆弧形截面的形状等。

另外，在上述实施方式中，说明的是从由铁心9、线圈10、末端11构成的绕组装配体12将末端11的脚状部分锡焊在柔性基板13上的结构，但并不局限于此，也可以不使用末端11，而将线圈10的末端线直接锡焊在柔性基板13上。

工业上的实用性

本发明的无刷电动机特别适用于小型的装置，但并不局限于此，也能应用于各种无刷电动机。

Claims

1.一种无刷电动机，其特征在于，包括：

固定在底座材料上以作为非旋转部分的定子，以及与转轴一体旋转以作为旋转部分的转子，

在所述定子上设置有：从外周侧保持所述转轴使其可自由旋转的轴承；具有内置该轴承的筒状部、和载放在底座材料上的基台部，并使所述轴承以相对于底座材料竖立设置的姿势进行配设的轴承外壳；在推力方向上与所述转轴的端部抵接，并支承所述转轴使其可自由旋转的推力板；保持该推力板的金属制的推力盖；以及具有与所述轴承外壳的基台部重叠的环状部、和从该环状部经由形成在底座材料上的插通孔从推力盖的外周部附近部位突出的突出销部的金属制的安装用部件，

对所述安装用部件的突出销部的从推力盖突出的部分与推力盖进行焊接。

2.如权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于，

轴承外壳和安装用部件形成为一体。

3.如权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于，

轴承外壳和底座材料形成为一体。

4.一种制造权利要求1所述的无刷电动机的无刷电动机的制造方法，其特征在于，

使设置在安装用部件上的突出销部经由底座材料的插通孔从推力盖的外周部附近突出，使突出销部的附近产生电弧放电，从而将突出销部的突出部分焊接在推力盖上。