CN1435933A - 马达定子支承机构及该支承机构的制造方法 - Google Patents

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CN1435933A CN03103176A CN03103176A CN1435933A CN 1435933 A CN1435933 A CN 1435933A CN 03103176 A CN03103176 A CN 03103176A CN 03103176 A CN03103176 A CN 03103176A CN 1435933 A CN1435933 A CN 1435933A
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Abstract

本发明提供一种无电刷马达的定子支承机构和该支承机构的制造方法，其以简单的结构，即可使上述帽盖构件和上述定子铁心与上述轴承外壳结合得牢固而可靠，并且，不需铆接和粘接工序即可使成本降低。轴承外壳(1)被压入到定子基座(2)的安装孔(2a)内，安装部(1a)用铆接等方法被固定在定子基座上。并且，在定子基座的轴承外壳的安装部的相反侧的面上，安装电路板(3)。由轴承外壳的外周大径部台阶部(1b)进行支承，缠绕了线圈(4)的定子铁心(5)的中央孔(5a)内嵌入轴承外壳的外周中径部(1c)。并且，轴承(6)被压入到轴承外壳的内周部(1d)内，用于支承旋转轴(7)。安装帽盖构件(9)，使油封(8)和定子铁心固定在轴承外壳的开口部(1e)内。

Description

马达定子支承机构及该支承机构的制造方法
技术领域
本发明涉及外转子型无电刷马达的结构。更详细的说是涉及马达定子支承机构和具有该机构的无电刷马达。
背景技术
外转子型无电刷马达的结构是：把轴承外壳固定在转子基座的中央部分，使该轴承利用其外壳的内圆部分来支承被固定在杯形转子轭铁中央的轴，使其旋转自如。
并且，具有多个磁极的圆环状磁铁固定在该杯形转子轭铁的内圆部分上。并且，在上述轴承外壳的外圆部分上，安装定子并使其与圆环状磁铁的磁极相对置，该定子是从磁性板叠层的定子铁心中央部开始在向半径方向突出的多个臂部上缠绕线圈，并形成电枢。
上述结构的无电刷马达一般用作盘驱动装置(以下简称装置)的主轴马达。近几年尤其该装置要求具有小型化、高速化、低噪音、低振动、长寿命等高性能，因此对构成该装置的主轴马达也要求同样的高性能。而且，近几年为了适应高性能的要求，无电刷马达的轴承采用动压流体轴承。
该动压流体轴承的结构是：在该转轴外周或者与该旋转轴滑动连接的轴承套筒的内圆面上设置人字形槽等动压发生槽，在上述旋转轴和套筒的间隙内充填润滑流体，利用旋转轴的旋转来对该间隙的润滑流体产生压力，用该压力来对转子的轴承进行旋转支承。
这样构成的动压流体轴承能使轴承装置本身小型化，并且，使流体介于旋转轴和轴承之间，所以，低噪声、低振动、耐冲击性良好，负荷允许值也能增大，能把旋转轴的摆动控制到极小。
但是，充填到上述动压流体轴承内的润滑流体大都采用油，所以，该油若漏出并干枯，则会使马达性能明显下降，并且漏出的油有可能飞溅而使装置受污染，所以，在上述轴承外壳的开口部安装有用于防止漏油的帽盖构件。
但是，在这样构成的定子结构中，上述轴承外壳和定子铁心的固定、以及上述帽盖构件和轴承外壳的固定采用压入、铆接或粘合剂粘接等方法。所以，因装配作业的冲击，而使在使用环境中，因温度差而造成的膨胀和收缩的反复出现，以及，因粘接剂涂敷量不均匀等，均可能造成其结合力降低，而导致上述定子铁心或上述帽盖构件偏离上述轴承外壳。
并且，在马达的装配现场，上述铆接和粘接作业需要另外的工序，成本也将提高，市场要求的降低成本也难于实现。
发明内容
本发明正是为了解决上述缺点，而提供一种无电刷马达的马达定子支承机构，其是把防止润滑流体漏油的帽盖构件插装到轴承外壳的开口部，并使其嵌入，同时，把缠绕了线圈的定子铁心嵌入到上述轴承外壳上，这样即可使上述帽盖构件和上述定子铁心与上述轴承外壳结合得牢固而可靠，并且，由于无需铆接和粘接工序而使成本降低，且结构简单。
为了解决上述问题，本发明提供以下解决方案：
(1)、一种马达定子支承机构，其中的轴承外壳中，把支承转子旋转轴的轴承保持在其内周部，把防止润滑流体漏泄的帽盖构件插装到其开口部，把缠绕了线圈的定子铁心安装到其外周部上，
该马达定子支承机构的特征在于，具有一种防脱装置，其中包括：设置在轴承外壳开口部侧外周的一部分上的支承部、以及设置在帽盖部的侧面上且与该支承部分相卡合的卡止部。
(2)、在上述防脱装置的卡止部上设置从上述定子铁心向径向按压的帽盖按压部。
(3)、在上述防脱装置的卡止部上设置定子按压部，以便在轴向上把上述定子铁心按压到上述防脱装置的卡止部上。
(4)、上述支承部分作为设置在上述轴承外壳的开口部侧外周缘附近的突出部，上述卡止部由上述帽盖部分所具有的弹性部分构成，作为上述帽盖部分具有作为上述卡止部而嵌入到上述突出部分上的窗口部。
(5)、马达定子支承机构，其特征在于：上述帽盖部具有从上述定子铁心沿径向被按压的帽盖按压部。
(6)、马达定子支承机构，其特征在于：该帽盖按压部被按压在上述定子铁心的中央孔的周壁上，作为凸缘部用于使上述突出部嵌入到上述窗孔部内。
(7)、其特征在于：上述支承部作为设置在上述轴承外壳的开口部外侧的圆周凹槽，上述卡止部由上述帽盖部所具有的弹性部构成，作为帽盖部具有作为上述卡止部而被嵌入到上述圆周凹槽内的断面为L形的爪部。
(8)、其特征在于：该帽盖部的圆筒侧面部作为从上述定子铁心沿径向被按压的帽盖按压部。
(9)、其特征在于：上述圆筒侧面部被按压到上述定子铁心的中央孔的周壁上，并切断使上述爪部嵌入到上述圆周凹槽内的开口部。
(10)、其特征在于：上述支承部作为设置在上述轴承外壳的开口部侧外周的圆周凹槽，上述卡止部由上述帽盖部所具有的弹性部构成，作为上述卡止部而被嵌入到上述圆周凹槽内的上面侧被切离，作为帽盖部具有向内侧弯曲的切起爪。
(11)、其特征在于：上述帽盖部具有从上述定子铁心向径向被按压的帽盖按压部。
(12)、其特征在于：上述帽盖按压部被按压到上述定子铁心的中央孔的周壁上，具有使上述切起爪嵌入到上述圆周凹槽内的凸缘部。
(13)、一种制造上述马达定子支承机构的方法，其特征在于：备有上述(1)～(3)中所述的防脱装置，把上述轴承外壳固定到定子基座上，在把轴承压入到该轴承外壳的内周部的规定位置上之后，充填润滑流体，把上述帽盖构件插装到该轴承外壳的开口部，使该帽盖构件的防脱装置嵌入到缠绕了线圈的定子铁心的中央孔内，同时也使上述轴承外壳的外周部嵌入其中。
附图的简要说明
图1是表示本发明第1实施方式的马达定子支承机构的主要部分断面图。
图2是表示图1中的轴承外壳的立体图。
图3是表示图1中的帽盖构件的立体图。
图4是说明图1的分解过程的说明图。
图5是表示具有图1的马达定子支承机构的马达的结构的主要部分断面图。
图6是表示本发明第2实施方式的马达定子支承机构的主要部分断面图。
图7是表示图6的帽盖构件的立体图。
图8是表示本发明第3实施方式的马达定子支承机构的主要部分断面图。
图9是表示图8中的帽盖构件的立体图。
发明的具体实施方式
以下根据附图，详细说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明第1实施方式的马达定子支承机构的主要部分断面图。在图1中，轴承外壳1被压入到定子基座2的安装孔2a内，安装部1a利用铆接等方法固定到定子基座2上。并且，电路板3安装在与定子基座2轴承外壳1的安装部1a相反的一侧的面上。
并且，由轴承外壳1的外周大径部台阶部1b支承的、缠绕了线圈4的定子铁心5的中央孔5a中，嵌入了轴承外壳1的外周中径部1c。并且，轴承6被压入到轴承外壳1的内周部1d内，以对旋转轴7进行支承。在轴承外壳1的开口部1e上安装了帽盖构件9，以便使油封8和定子铁心5固定。
图2和图3是表示进一步详细说明该安装结构的轴承外壳1和帽盖构件9的立体图。在图2中，轴承外壳1是由金属材料或树脂材料制成的，在外周小径部1f的开口部1e的旁边，形成突出部1g，该突出部1g是向与开口部1e相反一侧的方向倾斜的楔形体，最大部的直径小于轴承外壳1的中央孔1a的直径。
并且，在图3中，帽盖构件9是由金属或树脂的弹性构件构成的帽盖状，它具有圆筒侧面在开口侧被切断的凸缘部9e和弯曲部9d，该圆筒的内径尺寸大于轴承外壳1的外周小径部1f的直径，而且小于轴承外壳1的突出部1g的基部所构成的直径，并且，凸缘部9e的外径尺寸稍大于定子铁心5的中央孔5a的直径，另外，在中央处形成了直径大于旋转轴7的外径尺寸的孔9a。并且，在具有凸缘部9e的圆筒侧面9b上，设置了窗部9c，其大小能使轴承外壳1的楔形突出部1g嵌入，弯曲部9向开口部的外侧方向扩大，其扩大的前端被切起弯曲到所画的大圆的位置，该大圆大于定子铁心5的中央孔5a的直径尺寸。
参照图1、图2和图3，来说明安装在轴承外壳1的开口部1e上的帽盖构件9、和采用该帽盖构件9的定子铁心5的固定状态。也就是说，夹持着油封8、安装在轴承外壳1的开口部1e上的帽盖构件9的凸缘部9e被按压到定子铁心5的中央孔5a的周壁上，窗口部9c内嵌入了轴承外壳1的突起部1g。并且，帽盖构件9的弯曲部9d的前端按压被嵌入到轴承外壳1的外周大径部台阶部1b的定子铁心5的中央孔5a的周缘的附近部5b。
而且，油封8是用来防止润滑流体漏油的，该中央孔以不防碍旋转轴7的旋转的最小间隙而形成。如果帽盖构件9的中央孔9a兼用于防止漏油，那么，也可以取消油封8。
并且，图2中的按轴线方向设置在轴承外壳1的外周中径部1c上的突出部1h，是用于嵌入该外周中径部1c的定子铁心5的定位。该定位如果能用装配夹具来进行，那么，也可取消突出部1h。而且，构成本发明的防脱装置的轴承外壳1的突出部1g以及帽盖构件9的窗口部9c和弯曲部9d，可分别设置1处以上。
图4说明涉及本发明的马达定子支承机构的制造方法。
首先，利用铆接等方法把轴承外壳1的安装部1a插入到定子基座2的安装孔2a内以进行安装。而且，安装也可采用熔焊、压入、粘接或插入和外套的一体成形法。然后，在与定子基座2的安装部1a相反侧的面上安装电路板3。而且，电路板3也可以是像铁基板那样，使结构件和电路部形成一体，然后，在轴承外壳1的内周部1d中把轴承6压入到规定位置。然后，一边把油封8放入内部，一边使帽盖构件9的窗口部9c对准到轴承外壳1的突出部1g上，并使其插入到轴承外壳1的外周小径部1f内。
然后，把缠绕了线圈4的定子铁心5的插入导向部5c对准到轴承外壳1的铁心插入定位突部1h上，一边使帽盖构件8嵌入到该中央孔5a内，一边使其外周中径部1c嵌入到该中心孔5a内直到与轴承外壳1的外周大径部台阶部1b相搭接。这样，帽盖构件9的凸缘部9e被按压到定子铁心5的中央孔5a的周壁上，所以，窗口部9c能与轴承外壳1的突出部1g牢固地互相嵌合，同时，帽盖构件9的弯曲部9d突出到定子铁心5的中央孔5a内并扩大，对定子铁心5的中央孔5a的周缘面进行按压，使定子铁心5和帽盖构件9牢固地安装在轴承外壳1上。并且，用专用工具来铆接固定帽盖构件9的弯曲部9d，这样，被固定的定子铁心5可以很容易地脱离轴承外壳5，能更改机型和回收利用构件。
图5是具有涉及本发明第1实施方式的定子支承机构的无电刷马达的结构的主要部分断面图。在图5中轴承外壳1被固定在定子基座2上，并且在其定子基座2上安装电路板3。
并且，在轴承外壳1的内周部保持有轴承6，用于支承旋转轴7并使其旋转自如，该旋转轴7被压入到转子轭铁12的中央，在轭铁12的内周部面上安装了杯状的具有多个磁极的圆环状磁铁11。在其开口部安装了夹持油封8的防止漏油用的帽盖构件9。
并且，在该轴承外壳1的外周部上安装了已缠绕线圈4的定子铁心5。而且在上述轴承外壳1上对于定子铁心5和帽盖构件9的安装，如上所述是通过轴承外壳1使定子铁心5和帽盖构件9互相嵌合在一起。
图6是表示本发明第2实施方式的马达定子支承机构的主要部分断面图。图7是表示涉及图6的帽盖构件的详细情况的立体图。图6的构成基本上与图1的构成相同，不同的是在与轴承外壳21的外周小径部21f的定子铁心5的中央孔5a相重叠的位置上，形成了圆周凹槽21g。
并且，帽盖构件29如图7所示，是由金属或树脂的弹性构件构成的杯形件，它具有一弯曲部29d，其在圆筒侧面上向开口部的外侧方向扩展，其前端被切起，弯曲到所画的大圆的位置，该大圆直径大于定子铁心5的中央孔5a的直径尺寸。
并且，在该圆筒侧面的弯曲部29d以外的另一位置的开口侧上，形成了具有爪部29f的侧面切口部29g，该切口部29g被切断，向开口部方向，朝向外侧扩展，在该开口端部周缘29e上具有断面为L字形并向内侧弯曲的爪部29f。该帽盖构件29的内径尺寸大于轴承外壳21的外周小径部21f的直径，并且，侧面切口部29g的开口端部周缘29e的外径尺寸稍大于定子铁心5的中央孔5a的直径，并且，该爪部29f的内径尺寸大于轴承外壳21的圆周凹槽21g的底，所形成的周壁21i的直径尺寸。
这样构成的帽盖构件29若把油封8夹持在中间，本身被安装在轴承外壳21的开口部21e上，则帽盖构件29的侧面切口部29g被按压在定子铁心5的中央孔5a的周壁上，其爪部29f被嵌入到轴承外壳1的圆周凹槽21g内。并且，帽盖构件29的弯曲部29d的前端按压定子铁心5的中央孔5a的周缘附近部5b，该定子铁心5被嵌入到轴承外壳21的外周大径台阶部21b处。
并且，这样，帽盖构件29一边牢固地夹持油封8，一边被固定在轴承外壳21上，同时，定子铁心5借助于帽盖构件29而被固定在轴承外壳21上。而且，轴承外壳21的圆周凹槽21g也可以形成在外周小径部21f的整个周围，也可以按照其爪部29f能够嵌入的宽度而形成在一部分上。
图8是本发明第3实施方式的马达定子支承机构的主要部分断面图。图9是涉及图8的帽盖构件的详细立体图。图8的构成基本上与图1的构成相同，不同的是在轴承外壳31的外周小径部31f上形成了圆周凹槽31g。
并且，帽盖构件39如图9所示，是由金属或树脂的弹性构件构成的杯形件，它具有一弯曲部39d，该弯曲部39d在圆筒侧面部向开口部的外侧方向上扩展，其前端切起并弯曲到所画的大圆的位置上，该大圆直径大于定子铁心5的中央孔5a的直径尺寸。
并且，在该圆筒侧面上，在弯曲部39d以外的另一位置上，形成了爪部39f，该爪部39f是在开口侧被切断，并使与凸缘部39e和圆筒侧面的开口部相反的一侧朝向切口的内侧进行弯曲。该帽盖构件39的内径尺寸大于轴承外壳31的外周小径部31f的直径，并且，凸缘部39e的外径尺寸稍大于定子铁心5的中央孔5a的直径。而且，爪部39f的前端所构成的的直径尺寸大于轴承外壳31的圆周凹槽31g的底所形成的周壁31i的直径尺寸。
这样构成的帽盖构件39若夹持油封8，并被安装在轴承外壳31的开口部31e上，则帽盖构件39的凸缘部39e被按压到定子铁心5的中央孔5a的内壁上，该爪部39f被嵌入到轴承外壳31的圆周凹槽31g内，并且，帽盖构件39的弯曲部39d的前端，按压定子铁心5的中央孔5a的周缘的附近部5b，该定子铁心5被嵌入到轴承外壳31的外周大径部台阶部31b处。
这样，帽盖构件39一边牢固地夹持油封8，一边被固定在轴承外壳31上，同时，定子铁心5借助于帽盖构件39而被固定在轴承外壳31上。而且，轴承外壳31的圆周凹槽31g也可以形成在围绕外周小径部31f的整个周围，也可以按照其爪部39f能够嵌入的宽度而形成在一部分上。
发明的效果
如以上说明的那样，若采用(1)所述的发明，即，一种马达定子支承机构，其中的轴承外壳中，把支承转子旋转轴的轴承保持在其内周部，把防止润滑流体漏泄的帽盖构件插装到其开口部，把缠绕了线圈的定子铁心安装到其外周部上，
该马达定子支承机构的特征在于，具有一种防脱装置，其中包括：设置在轴承外壳开口部侧外周的一部分上的支承部、以及设置在帽盖部的侧面上且与该支承部分相卡合的卡止部。因此，上述帽盖构件能牢固地固定在上述轴承外壳的开口部侧外周，可靠性很高。
再者，若采(2)所述的发明，则在上述防脱装置的卡止部上设置从上述定子铁心向径向按压的帽盖按压部，并且，若采用(3)所述的发明，则在上述防脱装置的卡止部上设置定子按压部，以便在轴向上把上述定子铁心按压到上述防脱装置的卡止部上。这样，就能够使上述帽盖构件牢固地固定在上述轴承外壳的开口部侧外周上，并且使上述定子铁心牢固地固定在轴承外壳上。
而且，若采用(4)所述的发明，则上述支承部分作为设置在上述轴承外壳的开口部侧外周缘附近的突出部，上述卡止部由上述帽盖部分所具有的弹性部分构成，作为上述帽盖部分具有作为上述卡止部而嵌入到上述突出部分内的窗口部。若采用(5)所述的发明，则上述帽盖部具有从上述定子铁心沿径向被按压的帽盖按压部。若采用(6)所述的发明，则该帽盖按压部被按压在上述定子铁心的中央孔的周壁上，作为凸缘部用于使到上述突出部嵌入上述窗孔部。
若采用(7)所述的发明，则上述支承部作为设置在上述轴承外壳的开口部外侧的圆周凹槽，上述卡止部由上述帽盖部所具有的弹性部构成，作为帽盖部具有作为上述卡止部而被嵌入到上述圆周凹槽内的断面为L形的爪部。若采用(8)所述的发明，则该帽盖部的圆筒侧面部作为从上述定子沿径向被按压的帽盖按压部。若采用(9)所述的发明，则上述圆筒侧面部被按压到上述定子铁心的中央孔的周壁上，并切断使上述爪部嵌入到上述圆周凹槽内的开口部。
若采用(10)所述的发明，则上述支承部作为设置在上述轴承外壳的开口部侧外周的圆周凹槽，上述卡止部由上述帽盖部所具有的弹性部构成，作为上述卡止部而被嵌入到上述圆周凹槽内的上面侧被切离，作为帽盖部具有向内侧弯曲的切起爪。若采用(11)所述的发明，则上述帽盖部具有从上述定子向径向被按压的帽盖按压部。若采用(12)所述的发明，则上述帽盖按压部被按压到上述定子铁心的中央孔的周壁上，作为使上述切起爪嵌入到上述圆周凹槽内的凸缘部。
若采用(13)所述的马达定子支承机构的制造方法，则备有上述(1)～(3)所述的防脱装置，把上述轴承外壳固定到定子基座上，在把轴承压入到该轴承外壳的内周部的规定位置上之后，充填润滑流体，把上述帽盖构件插装到该轴承外壳的开口部内，使该帽盖构件的防脱装置嵌入到缠有线圈的定子铁心的中央孔内，同时也使上述轴承外壳的外周部嵌入其中。
并且，利用专用夹具来铆接帽盖部防脱装置而进行固定的定子铁心，可以很容易地从轴承外壳上拆下，便于更改机型和回收利用构件。

Claims (13)

1、一种马达定子支承机构，对轴承外壳的内周部、开口部和外周部，分别把支承转子旋转轴的轴承保持在其内周部，把防止润滑流体漏泄的帽盖构件插装到其开口部，把缠绕了线圈的定子铁心安装到其外周部上，
其特征在于，具有一种防脱装置，其中包括：设置在轴承外壳开口部侧外周的一部分上的支承部、以及设置在帽盖部的侧面上且与该支承部分相卡合的卡止部。
2、如权利要求1所述的马达定子支承机构，其特征在于：在上述卡止部上设置从上述定子铁心向径向按压的帽盖按压部。
3、如权利要求1所述的马达定子支承机构，其特征在于：在上述卡止部上设置有定子按压部，以便在轴向上进行按压。
4、如权利要求1所述的马达定子支承机构，其特征在于：上述支承部分作为设置在上述轴承外壳的开口部侧外周缘附近的突出部，上述卡止部由上述帽盖部分所具有的弹性部分构成，作为上述帽盖部分具有作为上述卡止部而嵌入到上述突出部分上的窗口部。
5、如权利要求4所述的马达定子支承机构，其特征在于：上述帽盖部具有从上述定子铁心沿径向被按压的帽盖按压部。
6、如权利要求5所述的马达定子支承机构，其特征在于：该帽盖按压部被按压在上述定子铁心的中央孔的周壁上，作为凸缘部用于使上述突出部嵌合到上述窗孔部内。
7、如权利要求1所述的马达定子支承机构，其特征在于：上述支承部，作为设置在上述轴承外壳的开口部外侧的圆周凹槽，上述卡止部由上述帽盖部所具有的弹性部构成，作为帽盖部具有作为上述卡止部而被嵌入到上述圆周凹槽内的断面为L形的爪部。
8、如权利要求7所述的马达定子支承机构，其特征在于：该帽盖部的圆筒侧面部作为从上述定子铁心沿径向被按压的帽盖按压部。
9、如权利要求8所述的马达定子支承机构，其特征在于：上述圆筒侧面部被按压到上述定子铁心的中央孔的周壁上，并切断使上述爪部嵌入到上述圆周凹槽内的开口部。
10、如权利要求1所述的马达定子支承机构，其特征在于：上述支承部，作为设置在上述轴承外壳的开口部侧外周的圆周凹槽，上述卡止部由上述帽盖部所具有的弹性部构成，作为上述卡止部而被嵌入到上述圆周凹槽内的上面侧被切离，作为帽盖部具有向内侧弯曲的切起爪。
11、如权利要求10所述的马达定子支承机构，其特征在于：上述帽盖部具有从上述定子铁心向径向被按压的帽盖按压部。
12、如权利要求11所述的马达定子支承机构，其特征在于：上述帽盖按压部被按压到上述定子铁心的中央孔的周壁上，具有使上述切起爪嵌入到上述圆周凹槽内的凸缘部。
13、一种马达定子支承机构的制造方法，其特征在于：备有上述权利要求1～3所述的防脱装置，把上述轴承外壳固定到定子基座上，在把压入到该轴承外壳的内周部的规定位置上之后，充填润滑流体，把上述帽盖构件插装到该轴承外壳的开口部，使该帽盖构件的防脱装置嵌入到该轴承外壳的开口部内，同时也使上述轴承外壳的外周部嵌入其中。
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