CN102315752B

CN102315752B - 步进电机

Info

Publication number: CN102315752B
Application number: CN2011102049080A
Authority: CN
Inventors: 吴东焕; 宋泽会
Original assignee: Moatech Co Ltd
Current assignee: Moatech Co Ltd
Priority date: 2010-07-01
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2031-06-15
Also published as: CN102315752A; KR20120002633A; KR101110033B1; US20120001500A1

Abstract

本发明提供一种步进电机，尤其提供了一种用于薄型光盘驱动器(ODD)的步进电机。用于保护和覆盖电机部的定子的壳体被分为两个壳体部，并且与转轴的端部相邻的壳体部在该壳体部的端板内具有至少两个插入孔。由此，支撑中心引导件的支撑构件以使得该支撑构件插入到插入孔的方式而被固定在壳体上。与转轴的该端部相邻的该壳体部通过嵌入成型与支撑构件一体地形成。因此，本发明的步进电机能够满足尺寸和厚度减小的趋势。

Description

步进电机

技术领域

本发明总体上涉及一种用于薄型光盘驱动器(ODD)的步进电机，更具体地，涉及一种具有改进的壳体结构的步进电机，在该壳体结构中壳体保护和覆盖电机部的定子，该壳体被分为两个壳体部，并且其中与转轴的端部相邻的壳体部在该壳体部的端板内具有至少两个插入孔，使得支撑中心引导件(center guide)的支撑构件通过插入到插入孔而被固定在壳体上。与转轴的该端部相邻的壳体部通过嵌入成型与支撑构件一体地形成，因此，满足减小尺寸和厚度的趋势。

背景技术

通常，用于光盘驱动器(optical disk drive，ODD)的步进电机包括电机部和导螺杆。该电机部包括转子、定子和壳体。转子具有转轴和设置在转轴圆周外表面的磁体。定子设置在转子圆周外表面周围，与转子之间具有预定距离。壳体保护和覆盖定子。导螺杆轴向连接到电机部的转轴。步进电机起到使动光学拾取器线性地往复运动来使得光学拾取器能够从置于ODD上并在旋转的光盘读取数据。

近来，为了适应减小尺寸和厚度的趋势，ODD的步进电机已经被制造成具有矩形外周面的小而薄的形状，且最大外直径为8mm或更小。在传统技术中，尽管具有缩小的外部直径，为了满足高转矩，电机部比减小的外部直径长。

然而，ODD的传统步进电机的尺寸和厚度的减小降低了步进电机的机械强度，并且特别是导致了抗震性降低的问题。此外，在近期开发的ODD中，蓝光(BLU-RAY)ODD使用了双透镜器件。然而双透镜器件的安装使得难于设计ODD的内部布局。

为了克服这些问题，电机部必须相当短。为此，提出了一种技术，其中，由金属或树脂制成的突起通过嵌入成型一体地形成在壳体的外表面上，作为减小用于支撑滚珠轴承和中心引导件(该导板用于支撑电机部的转轴的一端)的结构尺寸的尝试。

但是，在该传统技术中，几个形成过程的步骤需要在壳体外表面上形成突起。因此，制造过程复杂。此外，由于突起是由金属或者树脂制成，他们可能容易弯曲。从而，由突起支撑的中心引导件可能不可靠，因此引起电机部的故障。

发明内容

因此，针对现有技术中出现的上述问题而做出本发明，并且本发明的一个目的是提供一种具有改进的壳体结构的步进电机，在该壳体结构中，保护和覆盖电机部的定子的壳体被分为两个壳体部，与转轴的端部相邻的壳体部在该壳体部的端板内具有至少两个插入孔，以使得支撑中心引导件的支撑构件通过将该支撑构件插入到插入孔而被固定到壳体，其中，与转轴的该端部相邻的壳体部通过嵌入成型与支撑构件一体地形成，由此满足尺寸和厚度减小的趋势。

本发明的另一个目的是提供一种步进电机，其中多个轭齿一体地形成在电机部壳体的圆周内表面上，以使得电机部的元件数目减少，并且尽管电机部的整个长度缩短，但该步进电机能够提供足够的转矩。

为了完成上述目的，本发明提供了一种步进电机，该步进电机包括：转子，其包括转轴和设置在转轴圆周外表面周围的磁体；定子，其设置在转子的圆周外表面周围，与转子之间具有预定距离；中心引导件，其设置在转轴的端部，用于支撑转轴；以及用于保护和覆盖定子的壳体，该壳体被分为设置在接线板的相对两侧的两个壳体部。与转轴的该端部相邻的壳体部在该壳体部的端板中具有至少两个插入孔，并且支撑中心引导件的支撑构件以使得该支撑构件插入到该壳体部的插入孔的方式而被固定到该壳体部，其中与转轴的该端部相邻的壳体部通过嵌入成型与支撑构件一体地形成。

优选的，与所述转轴的该端部相邻的壳体部的圆周内表面上可以一体地形成有多个轭齿。

此外，该插入孔可以通过冲压或者钻孔形成。

另外，与转轴的该端部相邻的壳体部的圆周外表面的横截面可以具有选自以下形状的一种形状：圆形、矩形、椭圆形、具有两条直线边的圆形以及具有两条直线边的椭圆形。优选的，壳体的圆周外表面的最大外直径可以为8mm或更小。

步进电机还可以包括弹性构件，其以使得该弹性构件覆盖所述支撑构件的端部的方式连接到所述支撑构件，所述弹性构件的中央部分设置有弹性件，以使得该弹性件向所述中心引导件施加预负荷，以朝着所述转轴推所述中心引导件。

该支撑构件可以具有锁定突起，并且所述弹性构件可以具有弯曲锁定端，以使得所述弹性构件通过将该弹性构件的弯曲锁定端锁定到所述支撑构件的锁定突起而连接至所述支撑构件。该弹性构件的弯曲锁定端可以通过弯曲该弯曲锁定端的至少两个部分形成。

并且，与转轴的该端部相邻的壳体部的端板的圆周内缘的沿直径相对的位置上可以形成有至少两个半圆加强凹口。

在根据本发明的步进电机中，保护和覆盖电机部定子的壳体被分为两个壳体部。与转轴的该端部相邻的壳体部在该壳体部的端板内具有至少两个插入孔。支撑中心引导件的支撑构件通过将支撑构件插入到壳体部的插入孔中而被固定到壳体部。与转轴的该端部相邻的壳体部通过嵌入成型与支撑构件一体地形成。这样，本发明改进了电机部的壳体结构，由此使得可以制造适应尺寸和厚度减小趋势的步进电机。

此外，多个轭齿可以整体地成形在电机部壳体的圆周内表面上。由此，步进电机的元件数目可以减少，因此降低了生产成本。另外，尽管保持了相同的转矩，但与传统技术相比，电机部的整个长度能够减小。

并且，在本发明中，在没有简单地的减小壳体长度或其他重要元件的长度来减小电机部的整体长度的情况下，尽管保持了足够的转矩，但电机部的尺寸和厚度能够被较小。

附图说明

本发明的以上和其他目的、特征和优点将从以下结合附图而作出的详细说明中变得更容易理解，附图中：

图1为示出了根据本发明的步进电机的完整构造的视图；

图2为图1的步进电机的电机部的放大的视图；

图3为示出了根据本发明的步进电机壳体的实施方式的平面图；以及

图4为沿图3的B-B’线截取的剖面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细说明根据本发明的步进电机。

图1为示出了根据本发明的步进电机的整体构造的视图，图2为图1的步进电机的电机部的放大的视图；图3为示出了根据本发明的步进电机壳体的实施方式的平面图；以及图4为沿图3的B-B’线截取的剖面图，示出了弹性构件到壳体的连接。

如图1和图2所示，根据本发明的步进电机包括电机部和导螺杆80。电机部包括转子10、定子20以及壳体30和40。转子10包括转轴11和设置在转轴11的圆周外表面上的磁体12。定子20包括线轴(bobbin)22和具有多个轭齿23的轭，该线轴22设置在转子10的圆周外表面周围，与转子之间具有预定距离。线圈21绕线圈22缠绕。壳体30和40覆盖定子20。导螺杆80轴向连接到电机部的转轴11。导螺杆80的第一端由支架90支撑，以及其第二端由轴承81和枢轴承82支撑以便于可反向转动。

包括转子10和定子20的电机部的结构以及轴向连接至电机部的转轴11的导螺杆80的结构已经被熟知并且并不是本发明的独特特征，因此将省略更进一步的详细说明。

壳体30和40被分为置于接线板24的相对两侧的两个壳体部30和40。在图1和2中，设置在接线板24左侧的壳体部(30，与转轴的一端相邻的壳体部)在其一端连接到设置在接线板24右侧的壳体部40，来保护和覆盖定子20。壳体部30通过嵌入成型与支撑构件60一体地形成，该结构将在下文详细描述。设置在接线板24右侧的壳体部40被配置为使得其右端覆盖定子20的右端。

在一个实施方式中，如图3所示，虽然壳体30和40中各个壳体的圆周外表面的横截面被例示为具有两个线性平行侧和两个向外弯曲侧，但是该横截面可以是具有选自以下形状的任何一种形状：圆形、矩形、椭圆形，具有两条直线边的圆形、以及具有两条直线边的椭圆形，只要其圆周外表面的最大外直径适宜地为8mm或更小。

同时，在电机部中，轴承51和中心引导件52设置在转轴11的、位于与导螺杆80相对的位置的端部，以使得转轴11可轴向转动地由轴承51和中心引导件52支撑。

如图4所示，设置在接线板24左侧的壳体部30，即，与转轴11第一端的壳体部30整体地在其圆周内表面具有多个轭齿，以便于减少电机部的整体长度和组装步骤的数目。

支撑构件60围绕中心引导件52的圆周外表面设置，以防止中心引导件52在轴向反向或径向方向上的不希望的移动。弹性构件70套在支撑构件60的一端上，以使得弹性构件70覆盖支撑构件60的这一端。弹性构件70起到向中心引导件52施加预负荷的作用，以朝着转轴11推中心引导件52。

如图3和图4所示，壳体部30包括端板(31，当从图4观察时为上水平表面)，以及从端板31的外边缘垂直延伸的圆周面。圆周面33具有开口的下端。两个椭圆插入孔32形成在端板31中预定的沿直径相对的位置。支撑构件60包括插入部62，插入部62被插入到各自的插入孔32中，以使得将支撑构件60固定到壳体30。插入部62通过嵌入成型与支撑部60一体地形成。插入孔32通过诸如冲压或钻孔的机械加工方法形成。

在图3和图4中，虽然壳体部3例示为具有两个椭圆形插入孔32，但插入孔32可以具有椭圆形之外的其他形状，并且插入孔32的数量可以超过两个。优选的，插入孔32包括2到4个插入孔。

此外，各具有大致半圆形状的两个加强凹口(notch)34形成在端板31的圆周内缘的沿直径相对的位置，以加强壳体30。

如图3中所示，支撑构件60包括设置在沿直径相对的位置两个支撑构件60，各支撑构件60具有弧形和预定厚度。如图4所示，锁定突起61被设置在各个弧形支撑构件60的端部。

另外，弹性构件70连接至支撑构件60，以使得弹性构件70覆盖支撑构件60的端部。

详细的说，弹性构件70包括设置在与支撑构件60的各自的锁定突起61的相对应的位置的弯曲锁定端72，使得弹性构件70通过弯曲锁定端72弹性地连接到支撑构件60的锁定突起61。优选的，锁定端72通过弯曲该锁定端的至少两个部分来形成，以使得能够更可靠的弹性连接到支撑构件60的相应的锁定突起61。

此外，弹性件71设置在弹性构件70的中央部分。弹性件71向中心引导件施加预负荷，朝着转轴推中心引导件。优选的，弹性件71为板簧。

在本发明中，上述的壳体部30的结构使得可以制造适应于尺寸和厚度减小趋势的步进电机。由于元件数目减少，能够降低生产成本。并且，尽管保持了相同的转矩，但与传统技术相比，电机部的整体长度能够减小。

虽然以例示性为目的公开了本发明的优选实施方式，本领域技术人员应当理解，在不脱离如所附的权利要求书所公开的本发明的范围和精神的情况下，可以作出各种修改、增加和替换。

Claims

1.一种步进电机，该步进电机包括：

转子，其包括转轴和设置在所述转轴的圆周外表面周围的磁体；

定子，其设置在所述转子的圆周外表面周围，与所述转子之间具有预定距离；

中心引导件，其设置在所述转轴的端部，用于支撑所述转轴；以及

用于保护和覆盖所述定子的壳体，该壳体被分为设置在接线板的相对两侧的两个壳体部；

其中，与转轴的所述端部相邻的壳体部在该壳体部的端板中具有至少两个插入孔，并且支撑所述中心引导件的支撑构件以使得该支撑构件插入到该壳体部的插入孔的方式而被固定到该壳体部，其中与所述转轴的所述端部相邻的所述壳体部通过嵌入成型与所述支撑构件一体地形成，与所述转轴的所述端部相邻的所述壳体部的圆周外表面的横截面为具有两条直线边的圆形或具有两条直线边的椭圆形，插入到所述插入孔的所述支撑构件相对于与转轴的所述端部相邻的壳体部沿直径相对。

2.如权利要求1所述的步进电机，其中，与所述转轴的所述端部相邻的所述壳体部的圆周内表面上一体地形成有多个轭齿。

3.如权利要求1所述的步进电机，其中，所述插入孔通过冲压或钻孔形成。

4.如权利要求1所述的步进电机，其中，所述支撑构件相应于与转轴的所述端部相邻的壳体部具有弧形和预定厚度。

5.如权利要求1所述的步进电机，其中，所述壳体的圆周外表面的最大外直径为8mm或更小。

6.如权利要求1所述的步进电机，该步进电机还包括：

弹性构件，其以使得该弹性构件覆盖所述支撑构件的端部的方式连接到所述支撑构件，所述弹性构件的中央部分设置有弹性件，以使得该弹性件向所述中心引导件施加预负荷，以朝着所述转轴推所述中心引导件。

7.如权利要求6所述的步进电机，其中，所述弹性件包括板簧。

8.如权利要求6所述的步进电机，其中，所述支撑构件具有锁定突起，并且所述弹性构件具有弯曲锁定端，以使得所述弹性构件通过将该弹性构件的弯曲锁定端锁定到所述支撑构件的锁定突起而连接至所述支撑构件。

9.如权利要求8所述的步进电机，其中，所述弹性构件的所述弯曲锁定端通过弯曲该弯曲锁定端的至少两个部分而形成。

10.如权利要求1所述的步进电机，其中，与所述转轴的所述端部相邻的所述壳体部的端板的圆周内缘的沿直径相对的位置上形成有至少两个半圆加强凹口。