CN1226823C - 电机 - Google Patents

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Abstract

一种电机,保持枢轴轴承构件(16)的轴承座(18)由烧结成型构件形成,可容易且高精度地将具有复杂形状的轴承座(18)成形。特别是通过使安装有枢轴轴承构件(16)的安装孔(18a)的内周壁面高精度化,使由轴承座(18)保持的枢轴轴承构件(16)形成良好的滑动状态。因此,利用施力弹簧片(19d)的轴向弹性推压力,可容易地使该枢轴轴承构件(16)的轴向定位高精度化。由此,可使结构简单,可实现保持轴承构件(16)的轴承座(18)的安装精度及小型化。

Description

电机
技术领域
本发明涉及一种将安装在轴承座上的轴承构件保持成径向不动但轴向可滑动的电机。
背景技术
一般来讲,现有技术的电机的构造是使用适当的轴承构件回转自如地将与转子部一体回转的回转轴端部支承。例如,在图5所示的PM型步进电机中,沿轴向呈多个相状重合配置有定子部的铁心组3,该定子部的铁心组3具有以回转轴1为中心大致卷绕成圆筒状的线圈2。在该铁心组3的中心侧部分,安装在所述回转轴1上的转子部4相对于所述铁心组3的轭铁5配置成沿半径方向相邻。所述回转轴1通过枢轴轴承构件6回转自如地支承该回转轴1的基端部(图示上端部)。又,与所述回转轴1输出侧(图示下方部)一体形成的丝杠7的前端部(图示下端部)也由未图示的轴承构件回转自如地支承。
此时,所述枢轴轴承构件6具有大致圆筒状的本体胴部6a。将该本体胴部6a插通于图6所示的轴承座8中心部分贯通形成的安装孔8a内,由此保持成半径方向不动但轴向可滑动的状态。之所以将将该枢轴轴承构件6的本体胴部6a安装成轴向可滑动的状态,是为了将该枢轴轴承构件6组装成与回转轴1侧密接的状态、无松动且高精度支承回转轴1的缘故。关于这一构造,先作详细说明。首先,在固定所述轴承座8和枢轴轴承构件6时,例如是通过将图7所示的由板状弹性材料组成的弹性支承构件9相对于上述轴承座8从后端侧(图5的上端部)覆盖来进行使用的。特别是在由树脂材料形成所述轴承座8的场合,采用的是固定构造,即,将该轴承座8和枢轴轴承构件6夹入所述定子部的轭铁5与弹性支承构件9之间。
即,在所述弹性支承构件9的4个各端缘部上分别设置有勾子状的4个部位的安装部9a,该4个部位的安装部9a通过所述轴承座8的侧部分别与所述定子部的轭铁5侧卡合。这样,将由树脂材料组成的轴承座8夹持固定在所述弹性支承构件9与轭铁5之间。
并且,在所述弹性支承构件9的大致中央部分形成有与所述枢轴轴承构件6的本体胴部6a的后端侧抵接的切起状的施力弹簧片9b。该施力弹簧片9b就是对所述枢轴轴承构件6施加轴向推压力的构件。利用该施力弹簧片9b的轴向推压力,所述枢轴轴承构件6整体向所述回转轴1后端面侧进行推压。结果是可对所述枢轴轴承构件6进行轴向定位。
然而,如上所述,轴承座8由树脂材料形成时,收纳枢轴轴承构件6的安装孔8a的内周壁面有时会因树脂成形时的伤疵而不能获得稳定的加工精度。又,安装孔8a的断面形状往往也不能形成正圆状。结果是不仅有可能使枢轴轴承构件6径向的定位精度下降,而且即使施加了由上述弹性支承构件9的轴向力,有时也不能使枢轴轴承构件6的本体胴部6a平滑移动。因此,有可能无法得到枢轴轴承构件6的高精度轴向定位。这种枢轴轴承构件6安装精度的下降不仅会成为电机噪音发生等的原因,而且也会带来轴承座8固定构造的大型化以及电机无法小型化的问题。
在这种背景下,如图8所示,开发了一种使用冲压(锻造)成形的钢板作为轴承座8,以焊接方式将该轴承座8固定于定子部的轭铁5侧构造的电机。但是,即使使用这种钢板制的轴承座8的场合,有时也难以达到面状态的加工精度,如在安装孔8a的内周壁面残留有毛刺等。因此,与采用树脂材料的场合一样,有时会产生枢轴轴承构件6的本体胴部6a不能平滑移动等的问题。
为此,本发明的目的在于,提供一种可容易且高精度形成保持轴承构件的轴承座、并可容易地使轴承座的固定构造小型化的电机。
发明内容
为了解决上述课题,在本发明第1技术方案的电机中,保持轴承构件的轴承座由烧结成型构件形成,并且在轴承座上安装有利用轴向推压力将轴承构件位置限制的弹性支承构件,在所述弹性支承构件上,沿电机的直径方向设置有相互呈对面状的与轴承座卡合的一对安装部,同时在与一对安装部的对面方向大致呈正交方向的所述弹性支承构件相互对面的部分设置有弯曲成形为将所述轴承座的两侧部分夹入的一对增强凸缘部。由于轴承座由烧结成型构件形成,因此可容易且高精度地将具有复杂形状的轴承座成形。特别是由于轴承构件的安装孔的内周壁面高精度化,故可将由轴承座保持的轴承构件形成良好的滑动状态,可容易地使该轴承构件轴向的定位高精度化。此外,在维持该弹性支承构件刚性的同时,可减少安装部的个数。由此可使弹性支承构件小型化,进而使轴承座小型化。
又,由于轴承座由烧结成型构件形成,因此在固定该轴承座时可采用焊接方式。例如,在本发明第2技术方案的电机中,若采用焊接方式将轴承座固定在与转子部对向配置的定子部的轭铁上,则可容易地使轴承座的固定构造简易化,可实现电机的小型化。
又,本发明第3技术方案的电机是在第1技术方案中,由弹性支承构件的增强凸缘部夹入的两侧缘相互间的宽度小于安装有所述弹性支承构件的一对安装部的所述轴承座一方的对向面相互间的宽度。由此可相应地实现轴承座的小型化。
综上所述,在本发明第1技术方案的电机中,由于保持轴承构件的轴承座由烧结成型构件形成,因此,可容易且高精度地将轴承座成形,又可将由轴承座保持的轴承构件形成良好的滑动状态,可容易地使该轴承构件轴向的定位高精度化。因此,可容易地实现保持轴承构件的轴承座的高精度化和小型化,可廉价地得到可靠性高的小型电机。由于在轴承座上安装有利用轴向推压力将轴承构件位置限制的弹性支承构件,与传统的结构相比,虽然减少了设置于该弹性支承构件的轴承座上的安装部的个数,但利用一对增强凸缘部可维持预压弹簧的刚性,由此,可实现弹性支承构件和轴承座的小型化,因此可进一步提高上述效果。
又,本发明第2技术方案的电机是在第1技术方案中,由于采用了焊接方式将轴承座固定在与转子部对向配置的定子部的轭铁上,可使轴承座的固定构造简易化,可实现电机整体的小型化,因此可进一步确实地获得上述的效果。
又,本发明第3技术方案的电机是在第1技术方案中,由于由弹性支承构件的增强凸缘部夹入的两侧缘相互间的宽度小于安装有所述弹性支承构件的一对安装部的所述轴承座一方的对向面相互间的宽度,可相应地实现轴承座的小型化,因此可进一步提高上述效果。
附图说明
图1为表示本发明一实施例的PM型步进电机构造的纵断面说明图。
图2为表示图1所示的安装在PM型步进电机上的轴承座一例的正面说明图。
图3为表示图1所示的安装在PM型步进电机上的弹性支承构件即预压弹簧构造的正面说明图。
图4为表示图3所示的弹性支承构件即预压弹簧的侧面说明图。
图5为表示一般PM型步进电机构造的纵断面说明图。
图6为表示图5所示的安装在传统PM型步进电机上的轴承座一例的正面说明图。
图7为表示图6所示的安装在PM型步进电机上的弹性支承构件即预压弹簧构造的正面说明图。
图8为表示一般PM型步进电机的另一构造例的纵断面说明图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明适用的PM型步进电机的实施例。
在图1所示的PM型步进电机中,呈多个相状沿轴向重合配置有定子部的铁心组13,该定子部的铁心组13具有以回转轴11为中心大致卷绕成圆筒状的线圈12。在该铁心组13的中心侧部分配置有安装于所述回转轴11上的转子部14。在该转子部14的外周面安装着环状的转子磁铁15。该转子磁铁15与所述铁心组13相邻配置。
在所述铁心组13上设置有从轴向将所述线圈12夹持的夹持轭铁13a。从这些夹持轭铁13a的内周侧的端缘将轴向延伸的多个极齿13b设置成朝相互呈一对的另一方侧夹持部方向弯曲成大致直角状。这些多个极齿13b一直延伸至另一方侧的夹持部旁边,由此并设成以所述回转轴11为中心的圆周状。
另一方面,所述回转轴11的基端部(图示上端部)由枢轴轴承构件16回转自如地支承。又,与所述回转轴11输出侧(图示下方侧)一体连结形成的丝杠17的前端部(图示下端部)也由未图示的轴承构件回转自如地支承。
在设置于所述枢轴轴承构件16的本体胴部16a上安装有回转自如的球体16b。通过该球体16b转动自如地与所述回转轴11的图示右方侧端面形成凹状的轴承面11a压接,将所述回转轴11在轴向和径向的双方回转自如地加以支承。
又,所述枢轴轴承构件16的本体胴部16a由大致圆筒状的树脂材料形成。该枢轴轴承构件16的本体胴部16a被插通在图2所示的板状轴承座18中心部分中贯通形成的安装孔18a内。由此,所述枢轴轴承构件16的本体胴部16a由轴承座18在半径方向受到位置限制,并被保持为轴向滑动自如。
此时,所述轴承座18由将适量金属粉作为原料烧结的烧结成型构件形成。又,采用焊接方式从后端侧(图1的上端侧)将轴承座18固定在所述定子部的夹持轭铁13a上。
并且,在所述轴承座18的外方侧(图1的上方侧)覆盖状安装有弹性支承构件即预压弹簧19。作为该弹性支承构件的预压弹簧19由图3和图4所示的板状弹簧构件形成,对所述枢轴轴承构件16的本体胴部16a施加轴向的推压力,具有位置限制的功能。
即,作为所述弹性支承构件的预压弹簧19具有板状的本体弹性板19a,同时在该本体弹性板19a的图示上下的端缘部设置有与所述轴承座18卡合的一对勾子状安装部19b、19b。该两个安装部19b、19b在电机的直径方向上呈相互对向设置,通过将其嵌入与所述轴承座18对应部位的凹部18b、18b内而卡合,将该预压弹簧19整体固定成与所述轴承座18的后端侧密接的状态。
另外,在所述预压弹簧19的本体弹性板19a上的图示左右的端缘部即相对于所述一对安装部19b、19b的对面方向大致正交方向的该本体弹性板19a的两侧缘部分设置有将所述轴承座18夹入状弯曲成形的一对增强凸缘部19c、19c。该增强凸缘部19c、19c设置的目的是为了强化所述本体弹性板19a的刚性。又具有防止所述整个预压弹簧19在该增强凸缘部19c、19c的对面方向从轴承座18中脱落的功能。
并且,在所述弹性支承构件9的本体弹性板19a的大致中央部分形成有与所述枢轴轴承构件16的本体胴部6a的后端侧(图1的上端侧)抵接的切起状的施力弹簧片19d。利用该施力弹簧片19d的轴向弹性推压力,所述整个枢轴轴承构件16向所述回转轴11后端面侧进行推压。结果是可对所述枢轴轴承构件16进行轴向定位。
采用具有这种结构的本实施例的电机,由于保持枢轴轴承构件16的轴承座18由烧结成型构件形成,因此可容易且高精度地将具有复杂形状的轴承座成形。特别是由于枢轴轴承构件16的安装孔18a的内周壁面高精度化,故可将由轴承座18保持的枢轴轴承构件16形成良好的滑动状态。由此,利用上述施力弹簧片19d的轴向弹性推压力,可容易地使该轴承构件的轴向定位高精度化。
又,由于轴承座18由烧结成型构件形成,因此在固定该轴承座18时可采用焊接方式。例如,在本发明第2技术方案中,若采用焊接方式将轴承座18焊接在与转子部14对向配置的定子部的夹持轭铁13a上,则可容易地使轴承座的固定构造简易化,可实现整个电机的小型化。
并且,在本实施例中,安装于轴承座18的弹性支承构件即预压弹簧19中的安装部19b的个数(2个)比传统的结构(4个)少了一半,但利用一对增强凸缘部19c、19c维持了预压弹簧19的刚性。由此,可实现预压弹簧19的小型化,进而可实现轴承座18的小型化。另外,图1中的斜线A是表示与传统的电机相比可小型化的区域。
以上根据实施例对由本发明人所进行的发明作了具体说明,但本发明不限定于上述实施例,在不脱离本发明宗旨的范围内,当然可以作各种变更。
例如,在上述实施例中,本发明适用于PM型步进电机,但本发明也同样适用于步进电机以外的各种构造的电机。
又,在上述实施例中,本发明适用于内转子型电机,但本发明也同样适用于外转子电机。

Claims (3)

1.一种电机,轴承构件回转自如地支承与转子部一体回转的回转轴的端部,该轴承构件通过安装在轴承座上而保持成半径方向不动但轴向可滑动的状态,其特征在于,
所述轴承座由烧结成型构件形成,
在所述轴承座上安装有利用轴向推压力将轴承构件位置限制的弹性支承构件,
在所述弹性支承构件上,沿电机的直径方向设置有相互呈对面状的与轴承座卡合的一对安装部,同时,
在与一对安装部的对面方向大致呈正交方向的所述弹性支承构件相互对面的部分设置有弯曲成形为将所述轴承座的两侧部分夹入的一对增强凸缘部。
2.如权利要求1所述的电机,其特征在于,所述轴承座采用焊接方式固定在与转子部对向配置的定子部的轭铁上。
3.如权利要求1所述的电机,其特征在于,由所述弹性支承构件的增强凸缘部夹入的两侧缘相互间的宽度小于安装有所述弹性支承构件的一对安装部的所述轴承座一方的对向面相互间的宽度。
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Owner name: NIDEC SANKYO CORP.

Free format text: FORMER NAME OR ADDRESS: SANKYO SEIKI MFG. SEISAKUSHO K.K.

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Address after: Japan, Suwa, Nagano

Patentee after: NIDEC SANKYO Corp.

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Patentee before: Kabushiki Kaisha SANKYO SEIKI SEISAKUSHO

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Granted publication date: 20051109

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