CN1346169A - 电动机 - Google Patents
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Abstract
通过将由叠层体构成的定子铁芯(16)的各磁性板中在叠层方向的两端部内侧的磁性板(16a1)与铁芯支承部(12a2)抵接,使定子铁芯(16)的叠层方向的靠近磁性中心的位置保持在定子(1)侧,以此可减少与定子铁芯(16)的磁性中心位置有关的误差,能通过简单的结构高精度地对定子铁芯(16)进行安装。
Description
本发明涉及一种将由多个磁性板的叠层体构成的定子铁芯相对定子侧的铁芯支承部固定的电动机。
如图3所示，在一般的电动机中，构成定子1侧的铁芯支承体2的铁芯支承部2设置成大致圆筒状的铁芯安装面2a和铁芯定位面2b沿半径方向具有级差，并通过压入等将由多个磁性板3a的叠层体构成的定子铁芯3固定在上述铁芯安装面2a的外周侧。位于该定子铁芯3的图示下端部的磁性板3a与上述铁芯定位面2b抵接，从而将整个定子铁芯3保持在轴向的预定位置。
在上述定子铁芯3的外侧可旋转地配置有罩覆该定子铁芯3且大致呈浅盘状的转子罩壳4，并将安装在该转子罩壳4的外周侧的环状的驱动磁铁5配置成与上述定子铁芯3侧的各突极靠近并相对。
另一方面，为保证转子罩壳4的旋转稳定性，在位于定子铁芯3的图示上端侧的磁性板3a的半径方向内周侧的区域装有与驱动磁铁5不同的吸引磁铁6，并通过该吸引磁铁6的吸引力使转子罩壳4沿轴向拉向定子1侧。为使转子4在使驱动磁铁5的轴向磁性中心与定子铁芯3的轴向磁性中心一致的状态下旋转驱动，而将防止因上述两个磁性中心偏移产生的振动和噪音作为目的。
然而，由于上述吸引磁铁6的磁性吸引力，即使设计时驱动磁铁5和定子铁芯3的两个磁性中心一致，由于实际装配后的状态下各零件的尺寸偏差，磁性中心总存在偏移。特别是构成上述定子铁芯3的叠层体因多个磁性板3a沿轴向重叠而容易在叠层方向(轴向)产生尺寸误差，为了进行高精度的制造及装配，有时生产率大幅度降低。
另外，这种定子铁芯3的沿叠层方向(轴向)的尺寸误差在将磁性中心配置成相对于驱动磁铁5仅偏移预定量、并通过使该磁性中心偏移获得磁性吸引力的场合也存在同样的问题。
因此，本发明的目的在于提供一种能以简单的结构高精度地装配定子铁芯、即高精度地设定磁性中心位置的电动机。
为实现上述目的，本发明的电动机为上述定子铁芯设于定子侧的铁芯支承部上位于定子铁芯的叠层方向的靠近磁性中心的位置，同时形成定子铁芯沿轴向抵接的铁芯定位面；在构成上述定子铁芯的多个磁性板中，使上述叠层方向中央部的磁性板与上述铁芯定位面抵接，而将上述定子铁芯的叠层方向的磁性中心保持在预先设定的某一位置。
采用这种结构，可大大减少与定子铁芯的磁性中心位置有关的误差，能通过简单的结构高精度地装配定子铁芯，并能使电动机的各特性稳定化。
另外，在上述发明中，如构成上述定子铁芯的叠层体事先使位于该定子铁芯的叠层方向的磁性中心的磁性板与上述铁芯定位面抵接，则由于使上述定子铁芯的叠层方向的磁性中心位置保持在定子侧，故能以极高精度获得上述定子铁芯的磁性中心位置。
而且，在上述发明中，上述定子铁芯的叠层方向的磁性中心位置也可保持成与设于转子侧的驱动磁铁的轴向的磁性中心位置基本一致。
并且，在上述发明中，如将上述铁芯支承部形成包含压入在上述定子铁芯的内周侧形成的安装孔的基本圆筒状的铁芯安装面和从该铁芯安装面向半径方向延伸且上述定子铁芯的一部分沿轴向抵接的铁芯定位面的台阶状，同时将上述定子铁芯的安装孔的内周侧壁面形成沿上述铁芯支承部的台阶状并在半径方向进出的凹凸形状，则可通过使沿上述铁芯支承部的台阶部作为凹凸形状的定子铁芯的凹部和凸部的交界部分与上述铁芯支承部的台阶状部分抵接这样的简单结构可容易而且高精度地进行上述定子铁芯的定位。
另外，在上述发明中，在形成有上述定子铁芯的安装孔的内周侧壁面的凹凸形状中，凹部或凸部的至少一侧能相对于上述铁芯支承部的铁芯安装面进行压入并固定。
另外，在上述发明中，在上述定子侧可设有对转子侧施力成沿轴向拉过来的磁性的吸引装置如磁铁等。
附图简单说明：
图1表示应用本发明的CD-ROM驱动装置用的电动机的结构的纵剖面图。
图2为表示图1所示电动机的定子铁芯安装部分的放大的局部纵剖面图。
图3为表示以往的CD-ROM驱动装置用的电动机的结构的纵剖面图。
以下说明将本发明应用于CD-ROM等各种盘片的旋转驱动装置中的主轴电动机场合的实施形态。
图1所示的轴旋转型盘片驱动装置用的整个主轴电动机系由作为固定件的定子组10和相对该定子组10装配在轴上的旋转件的转子组20构成。其中，在定子组10中，在固定于固定基板(base plate)11的大致中央部分的轴承座12的内部侧安装有作为滑动轴承件的金属轴承13。该金属轴承13采用例如烧结含油轴承材料，将旋转轴21旋转自如地插入设于该金属轴承13的中心部分的轴承孔内并沿半径方向加以支承。
上述旋转轴21从上述金属轴承13的图示上端侧的开口部向上方突出，而在该旋转轴21的图示下端部分则设有成为球面的一部分的枢轴部21a。另一方面，在上述金属轴承13的图示下端侧的开口部安装有止推板14的同时，在该止推板14的内部侧装有圆盘状的止推支承材料15。并将上述旋转轴21的图示下端侧的枢轴部21a配置成相对于上述止推支承材料15的图示上侧表面为点接触状，故沿止推方向对上述整个旋转轴21加以支承。
另外，在铁芯支承部12a中构成上述轴承座12的半径方向外侧的区域，并在铁芯支承部12a的外周侧固定有由电磁钢板的叠层体组成的定子铁芯16，同时，设于定子铁芯16上的各突极部上分别卷绕有驱动线圈17。
如图2所示，此时，上述铁芯支承部12a的外周侧壁面为将大致圆筒状的铁芯安装面12al和沿半径方向延伸的铁芯定位面12a2设置成沿半径方向具有级差的台阶状，铁芯定位面12a2为从较小直径的铁芯安装面12al的轴向的图示下端侧向半径方向外侧突出的形状。
另一方面，上述定子铁芯16虽由多个磁性板的叠层体组成，但在轴向则由两个部分即图示上半侧的叠层体16a和图示下半侧的叠层体16b组成。而且，组成上述上半侧的叠层体16a的各磁性板在中心部分具有与铁芯支承部12a的铁芯安装面12al对应的小直径的安装孔，并将其上半侧的叠层体16a的安装孔相对于上述铁芯支承部12a的铁芯安装面12al的外周侧壁面压入等并固定。
另外，上述下半侧的叠层体16b呈沿上述铁芯支承部12a侧的铁芯安装面12al与铁芯定位面12a2之间的级差的形状。更具体地说，在构成该下半侧的叠层体16b的各磁性板中形成比上半侧的叠层体16a的安装孔直径大的中心孔，该下半侧的叠层体16b的中心孔相对于上述铁芯定位面1262的外径壁面装设并使其在半径方向具有间隙的非接触的松套状态。
此时，定子铁芯16的上半侧的叠层体16a和下半侧的叠层体16b在配置于与叠层方向(轴向)的大致中心位置的磁性中心对应位置处沿轴向分割，与上半侧的叠层体16a的叠层方向(轴向)的图示下端部相当的磁性板16al相对于铁芯支承部12a的铁芯定位面12a2沿叠层方向(轴向)抵接。并由此将上述整个定子铁芯16沿叠层方向(轴向)定位。特别是由于将与上述磁性中心相当位置的磁性板16al相对于铁芯支承部12a的铁芯定位面12b2直接抵接并加以保持，从而将上述整个定子铁芯16的磁性中心直接而高精度地加以定位。
为在与磁性中心对应的位置将定子铁芯16直接而高精度地加以定位，虽然最好是将上半侧的叠层体16a和下半侧的叠层体16b构成为同一片数或同一宽度，但并非必须是同一片数或同一宽度。例如在定子铁芯16的构成片数为偶数的场合可设定为同一片数，但在奇数的场合则不可设定为同一片数。然而，如考虑该片数差来设定铁芯定位面12b2，则无疑能对整个定子铁芯16的磁性中心直接而高精度地进行定位。另外，即使定子铁芯16的构成片数为偶数例如20片的场合，也有8片与12片，或7片与13片之差，但与图3所示的现有技术相比足够能对整个定子铁芯16的磁性中心直接而高精度地进行定位。
在旋转轴21的上方突出部分固定有呈薄底盘状的外转子型的转子壳体22的毂部，在由该毂部向半径方向外方延伸的该转子壳体22的最外周部分设有呈环状的圆筒状直立壁22a，且在该圆筒状直立壁22a的内周面中安装有同样形成环状的驱动磁铁(永磁铁)23。沿该环状的驱动磁铁23的内外两个周面形成的驱动磁化面配置成相对于定子铁芯16的各突极部从半径方向外侧靠近状。而且，上述驱动磁铁23的轴向的磁性中心相对于上述定子铁芯16的磁性中心呈轴向一致的位置关系。
另一方面，在位于定子铁芯16的图示上端侧的磁性板的半径方向内周侧的区域装有与驱动磁铁23分开的吸引磁铁24。该吸引磁铁24具有将整个上述转子壳体22朝向定子铁芯16侧并沿轴向拉过来的磁性吸引力，且由于在将驱动磁铁23的磁性中心和定子铁芯16的磁性中心保持在沿轴向一致的位置关系的同时使转子壳体22旋转驱动，双方的磁性中心相对于设定位置不同，从而防止因磁性中心偏移产生的振动和噪音。
另外，在转子壳体22的图示上面侧设有作为盘片载放部的突台25。该突台25固定成插入上述转子壳体22的毂部外侧，并通过与该突台25相对插通图示省略的盘片装入孔，将该整个盘片以沿径向定位状态装入。
在具有这种结构的本实施形态的主轴电动机中，在构成叠层体组成的定子铁芯16的各磁性板内，与该定子铁芯16的上述中心位置(一般为厚度方向的中间位置)相当的磁性板16al相对于铁芯支承部12a的铁芯定位部1262沿叠层方向(轴向)抵接，由此安装成将该定子铁芯16的叠层方向的磁性中心本身保持在定子侧。而且，由于使定子铁芯16的磁性中心本身保持在铁芯定位面1262上，对于定子铁芯16的磁性中心位置的误差能变得极小，故能容易地获得高精度的位置关系。
而且，在本实施形态中，构成定子铁芯16的上半侧叠层体16a和下半侧叠层体16b呈沿铁芯支承部12a的铁芯安装面12al和铁芯定位面12b2之间的台阶形状，由于呈该凹凸形状的台阶的定子铁芯16的凹部和凸部的交界部分与铁芯定位面1262抵接，故能容易地进行高精度的装配。
另外，在本实施形态中，由于同时使用作为施力成将转子组20侧拉向定子组10侧的磁性吸引装置的吸引磁铁17，能良好地保持为转子组20侧的磁性中心与定子组10侧的磁性中心一致的状态。即，由于通过吸引磁铁17的磁性吸引力将转子组20稳定保持在止推方向，能使定子铁芯16侧的磁性中心位置和驱动磁铁23侧的磁性中心位置在稳定的状态下一致，从而防止因双方的位置偏移产生的振动，获得稳定的旋转状态。
另外，在将定子铁芯16装入铁芯支承部12a时，特别是如图2所示，如在这些定子铁芯16与铁芯支承部12a的间隙部分隔以粘接剂B，则可获得防振的作用和效果。而且，如在上述间隙部分隔以粘接剂B，可使上述间隙部分向半径方向外侧(图2的右侧)开放的部位B1的通道宽度向成为开放端侧的外侧(图2的右侧)慢慢扩大，则可有效防止因毛细管现象引起粘接剂B的泄漏。
虽然以上对本发明人所进行的发明实施形态作了具体说明，但本发明并不限于上述实施形态，而可在不脱离本发明构思的范围内作各种变形。
例如，在上述实施形态中是使与定子铁芯16侧的磁性中心相当位置的磁性板16al保持在铁芯支承部12a的铁芯定位面12b2上，但并非必须使与磁性中心相当位置的磁性板16al保持，重要的是最好使构成定子铁芯的多个磁性板中的上述叠层方向中央部的磁性板与上述铁芯定位面抵接，如已说明的那样，在定子铁芯16的构成片数例如为20的场合有8片与12片或7片与13片之差，但均可看作本发明的叠层方向中央部。
另外，本发明并不限于上述实施形态那样构成使定子铁芯16侧的磁性中心与驱动磁铁23侧的磁性中心一致，如图1中将定子铁芯16侧的磁性中心相对于驱动磁铁23向下侧错开某一量进行配置、由该磁性中心错开获得磁性吸引力的场合那样，只要将定子铁芯侧的磁性中心和驱动磁铁侧的磁性中心按预先决定的量错开设定电动机，本发明同样能适用。
而且，上述实施形态虽然是将本发明应用于CD-ROM盘片驱动装置的主轴电动机，但本发明并不限于此，而是即使对于使硬盘、软盘、DVD等各种媒介盘片旋转驱动的电动机或其他各种各样的电动机也同样能适用。
另外，应用于本发明的滑动轴承件并不限于上述各实施形态那样的金属轴承，本发明即使对于利用润滑流体的动压的动压轴承件的装置也同样能适用。
如上所述，本发明的电动机由于为上述定子铁芯在设于定子侧的铁芯支承部上位于定子铁芯的叠层方向的靠近磁性中心的位置，同时形成沿轴向抵接的铁芯定位面；在构成上述定子铁芯的多个磁性板中，使上述叠层方向中央部的磁性板与上述铁芯定位面抵接，而将上述定子铁芯的叠层方向的磁性中心保持在预先设定的某一位置，可大大减少与定子铁芯的磁性中心位置有关的误差，能通过简单的结构高精度地装配定子铁芯，并能使电动机的各特性稳定化。
另外，在上述发明中，如使位于该定子铁芯的磁性中心的磁性板与铁芯支承部抵接，则能使定子铁芯的叠层方向的磁性中心位置本身保持在定子侧，故能以极高精度获得定子铁芯的磁性中心位置。
而且，在上述发明中，如使定子铁芯侧的磁性中心位置与驱动磁铁侧的磁性中心位置保持成基本一致，则能得到稳定的旋转状态。
并且，在上述发明中，如使沿上述铁芯支承部的台阶部作为凹凸形状的定子铁芯的凹部和凸部的交界部分与上述铁芯支承部的台阶状部分抵接，则能容易而高精度地进行上述定子铁芯的定位。
此外，在上述发明中，如与上述各结构合并采用对转子侧施力而将其拉向定子侧的磁性吸引装置，则能容易而高精度地维持转子侧的磁性中心与定子侧的磁性中心的位置关系。
Claims (7)
1.一种电动机，系通过相对于设于定子侧的铁芯支承部将由多片磁性板叠层而成的叠层体构成的定子铁芯沿叠层方向抵接而使该整个定子铁芯保持在轴向的预定位置，其特征在于，
所述定子铁芯在所述铁芯支承部上位于定子铁芯的叠层方向的靠近磁性中心的位置，同时形成沿轴向抵接的铁芯定位面；
在构成所述定子铁芯的多片磁性板中，使所述叠层方向中央部的磁性板与上述铁芯定位面抵接；
所述定子铁芯的叠层方向的磁性中心定位并保持在预定位置。
2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，构成所述定子铁芯的叠层体使位于该定子铁芯的叠层方向的磁性中心的磁性板与所述铁芯定位面抵接。
3.如权利要求2所述的电动机，其特征在于，所述定子铁芯的叠层方向的磁性中心位置保持成与设于转子侧的驱动磁铁的轴向的磁性中心位置一致。
4.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述铁芯支承部形成包含压入在所述定子铁芯的内周侧形成的安装孔的大致呈圆筒状的铁芯安装面和从该铁芯安装面沿半径方向形成且所述定子铁芯的一部分沿轴向抵接的所述铁芯定位面的台阶状，
同时，所述定子铁芯的内周侧壁面呈沿上述铁芯支承部的台阶状并在半径方向进出的凹凸形状。
5.如权利要求4所述的电动机，其特征在于，在形成所述定子铁芯的安装孔的内周侧壁面的凹凸形状中，凹部或凸部的至少一侧相对于所述铁芯支承部的铁芯安装面压入并进行固定。
6.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，在所述定子侧设有对转子侧施力成沿轴向拉过来的磁性吸引装置。
7.如权利要求6所述的电动机，其特征在于，所述磁性吸引装置以磁铁为结构要素。
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