CN1520009A

CN1520009A - 小型无刷电动机

Info

Publication number: CN1520009A
Application number: CNA2004100036156A
Authority: CN
Inventors: 栗原和实
Original assignee: TOKYO SPARE PARTS INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: TOKYO SPARE PARTS INDUSTRIAL Co Ltd; Tokyo Parts Ind Co Ltd
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2024-01-29
Also published as: US20040189113A1; CN100397753C; US7023116B2; JP2004236390A

Abstract

提供一种具有推力受力部的无刷电动机，简化部件的加工性和组装业，没有轴承变形和润滑油泄漏，可靠性优良。在定子基座(10)的大致中央利用压力机施行内缘翻边加工，在定子基座(10)上一体地形成成为该电动机的轴承支架J的基础部分的圆筒部(11)。此外，在该圆筒部(11)的内侧(11a)压入并固定向心轴承的自润轴承(20)。另外，在圆筒部(11)的外侧(11b)，固定着卷绕了由导线构成的线圈(30)的定子铁芯(40)，形成定子S。再有，在定子基座(10)的圆筒部(11)的开口部(11c)中，利用注塑成型法的树脂一体成型法、使旋转轴(50)的推力受力部(60)一体成型在定子基座(10)上，支承旋转轴(50)的输出侧相反一端。

Description

小型无刷电动机

技术领域

本发明涉及利用例如盘介质的记录再生装置的小型无刷电动机。

背景技术

现有技术中，在对小型无刷电动机的轴承部件进行支承的轴承支架结构中，在由铁板等铁基金属材料或铝等非铁基金属材料的薄板构成的定子基座的大致中央，施行内缘翻边(バ一リング)加工，并用与定子基座相同的材料，将轴承支架部与定子基座一体地形成。

在这样的轴承支架的结构中，必须要用由与该定子基座材料不同的其他材料构成的推力受力部，将内缘翻边基部闭塞成有底状，所述推力受力部支承该电动机旋转轴的负载侧相反端，并且，保持成不泄漏该轴承的润滑油。

再有，关于与该推力方向的受力部件的形状和固定方法有关的现有技术，已知如下内容。

1)上述受力部件形成为盘形，通过设置在定子基座的轴承支架部周边的台阶部的平面部，将其与定子铁芯螺纹紧固。(例如，参照专利文献1)

2)上述受力部件通过冲压加工和切削加工等形成杯形的金属环部件，将其压入到定子基座的内缘翻边基部。(例如，参照专利文献2)

3)上述受力部件形成为圆盘形，将其嵌入到轴承下端部的凹处，铆接。(参照专利文献3)

4)上述受力部件形成为圆盘形，将其焊接或粘接在上述开口部的近旁，使得闭塞定子基座的内缘翻边基部。(例如，参照专利文献4)

专利文献1：日本专利特开平9-103043号公报

专利文献2：日本专利特开平8-289523号公报

专利文献3：：日本专利特开平8-275439号公报

专利文献4：日本专利特开平8-214487号公报

发明所要解决的技术问题

但是，在上述的任一个现有技术中，都具有如下所述的问题。

即，在上述的

1)中，在攻螺纹加工时和包括自攻螺纹的螺纹紧固操作时产生金属屑，有该金属屑进入轴承内部的可能。另外，螺纹部的加工和螺纹紧固的可操作性差，还因为接缝有泄漏润滑油的危险性。

2)中，有金属环部件脱落或错位(外れ)的危险性，此外，容易发生推力方向的尺寸偏差，有转子与轴承部接触而不能旋转的危险性。

3)中，由于与轴承的端部直接铆接，因此，有轴承的内径等变形的危险性、铆接部松动和错位的危险性、润滑油泄漏的危险性。

4)中，焊接和粘接的可操作性差，因焊接部和粘结部剥离或产生气泡而有润滑油泄漏的危险性。

发明内容

因此，为解决上述问题而提供的本发明的小型无刷电动机，具有旋转轴的推力受力部件，可以高效率地进行部件的加工和该部件的组装操作，即使施加下落和冲击等也不产生错位和脱落，坚固且有刚性，另外，不发生轴承的变形和润滑油的泄漏，寿命长，可靠性优良。

要解决上述技术问题，如权利要求1所述的本发明的小型无刷电动机，包括：轴承支架，通过对由金属板构成的定子基座施行内缘翻边加工，一体地形成圆筒部；轴承，支承安装在该轴承支架内侧的转子的旋转轴，使该旋转轴旋转自如；定子铁芯，固定在上述轴承当架的外侧；磁铁，具有与上述定子铁芯面对的多个磁极；转子轭，固定有该磁铁，并在中心配设有轴。而且，通过树脂一体成型，该轴承支架的内缘翻边基部在该定子基座上被闭塞成有底状，并用上述树脂形成上述旋转轴的受力部。

此外，如权利要求2所述的本发明的小型无刷电动机，包括：轴承支架，通过对由金属板构成的定子基座施行内缘翻边加工，一体地形成圆筒部；轴承，支承安装在该轴承支架内侧的转子的旋转轴，使该旋转轴旋转自如；定子铁芯，固定在上述轴承支架的外侧；磁铁，具有与上述定子铁芯面对的多个磁极；转子轭，固定有该磁铁，并在中心配设有轴；电路板，在上述定子基座的上述轴承支架部侧的外方安装了用于驱动和控制的电路。而且，通过树脂一体成型，该轴承支架的内缘翻边基部在该定子基座上被闭塞成有底状，并用上述树脂形成上述旋转轴的受力部。

另外，如权利要求3所述的本发明，在上述定子基座的上述圆筒部的基部，形成上述定子铁芯的定位固定部，该定位固定部是通过树脂一体成型同该定子基座一起形成的，或者，如权利要求4所述的本发明，在上述定子基座的上述圆筒部的基部，形成上述定子铁芯与电路板的定位固定部，该定位固定部是通过树脂一体成型同该定子基座一起形成的，由此，可以解决上述部件的可加工性和其部件的组装作业性的问题。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的小型无刷电动机的剖面正视图。

图2是示出图1中的内缘翻边加工的圆筒部的斜视图。

图3是示出图1中的注塑成型后的轴承支架部的剖面图。

图4是图1所示的无刷电动机的定子部分的分解斜视图。

图5是示出图1中的轴承支架的成型的主要部分剖面图。

图6是示出图1的变形例的电动机的剖面正视图。

具体实施方式

下面，按照附图说明本发明的实施方式。

图1是示出本发明的实施方式的电动机的剖面图。

在图1中，在由铁板构成的定子基座10的大致中央，由压力机施行内缘翻边加工，在定子基座10上一体地形成由该电动机的轴承支架J的基础部构成的圆筒部11。此外，在该圆筒部11的内侧11a压入并固定向心轴承的自润轴承(スリ一ブ)20。另外，在该圆筒部11的外侧11b，固定着卷绕了由铜线构成的线圈30的定子铁芯40，形成定子S。再有，在定子基座10的圆筒部11的开口部11c上，利用注塑成型法的树脂一体成型法，在定子基座10上一体形成旋转轴50的推力受力部60，支承旋转轴50的输出侧相反端。

此外，在被圆筒部11内侧的轴承20和推力受力部60支承的旋转轴50上，固定着杯形的转子轭70，在该转子轭70的内周面上，固定着具有与定子铁芯40的磁极相向配置的多个极的驱动用磁铁80，构成转子部R。

另外，在定子基座10的圆筒部11侧的平面部10a上，固定着由印刷电路板构成的电路板90。

图2是图1中说明的利用压力机进行内缘翻边加工后的圆筒部11的斜视图。在图2中，在定子基座10的圆筒部11的基部近旁，至少在一处设置着孔12。此外，在定子基座10的平面部10a上，分别在至少一处设置着图1中的电路板90的安装孔13和记录再生装置(无图示)的机架固定用的孔14。再有，定子基座10的材质也可以是铁板以外的铁基金属板或由黄铜或铝构成的非铁金属板。

图3是示出了图1中的轴承支架J的结构的主要部分剖面图。

在图3中，由注塑成型法形成推力受力部60，该推力受力部60将定子基座10的圆筒部11的内缘翻边基部11c闭塞成有底状。

此外，在由内缘翻边形成的圆筒部11的基部一方，通过孔12，通过注塑成型法、与推力受力部60一体地形成台阶部61，所述台阶部61作为确定定子铁芯40和电路板90的位置的固定部。该台阶部61由大径部62、中径部63、连结大径部62和中径部63的锥部64、以及小径部65构成，所述大径部62与定子基座10的表面相接，所述中径部63支承图1中示出的定子铁芯40的安装孔的边缘面，所述小径部65与中径部63邻接，覆盖嵌入了图1所示定子铁芯40的安装孔的圆筒部11外周。

图4是图1中示出的无刷电动机的定子S的分解斜视图。

如上所述，在大径部62中嵌入电路板90的安装孔91，但如图4所示，作为该嵌合的电路板90的定位固定部，在大径部62的外周面上至少一处设置了凸部66，此外，与该凸部66对置，在电路板90的孔91中设置决定位置的凹部92。

此外，在小径部65的外周嵌入定子铁芯40的安装孔41，但在该小径部65的外周部上，与决定安装位置的凹部42对置，至少在一处设置着凸部67，所述凹部42设置在定子铁芯40的安装孔41的内周的规定位置上。

再有，也可以将上述的各个凸部改变为凹部，另外将上述的各个凹部改变为凸部。

由于上述的本发明涉及的通过内缘翻边加工形成的轴承支架部J的圆筒部11，可以成为没有台阶部的笔直的圆筒形，因此，可以简化特别是包括该圆筒部11的定子基座10的冲压加工中的拉深工序，从而，可以实现廉价的模具费和冲压作业费。

另外，由于形成本发明涉及的推力受力部60和台阶部61的注塑成型，可以在与该电动机基座10的外形切断前工序的起模连接的状态下进行，因此，可以进一步提高部件加工的作业效率。此外，该注塑成型工序可以容易地组合到定子基座10的冲压加工工序中，有助于生产率的进一步提高。

此外，通过在推力受力部60的注塑成型时、使成型树脂经过构成定子基座10的树脂通孔的孔12流入，与推力受力部60一体地形成台阶部61的树脂成型。这样，在与定子基座10的圆筒部11的基部周围，以坚固地贴紧的状态形成推力受力部60和台阶部61。此外，同时在孔12中也充满成型树脂，可以基本完全地闭塞孔12，即使在轴承支架J的底部积存了轴承的润滑油，也不泄漏。再有，该结构中的成型树脂的流入方向、即成型模具的浇口位置可以在推力受力部60或台阶部61的任一侧。

再有，成型树脂通过孔的孔12，在图2或图3中示出的是设置在定子基座10的平面部10a上，但也可以将树脂通过孔设置在圆筒部11的圆筒侧面基部。该情况中与前述的相同，在注塑成型时，可以由该成型树脂可靠地闭塞基部圆筒侧面的树脂通过孔。

此外，由于上述的本发明涉及的推力受力部60用聚苯硫醚(PPS)树脂和聚缩醛(POM)树脂等低摩擦滑动性、耐热性、耐油性、耐大气腐蚀性、抗蠕变性、机械强度、弹性、刚性、尺寸稳定性等优良的合成树脂形成，因此，容易实现轻型化和长寿命化。

此外，本发明涉及的推力受力部60由于可以兼有现有技术中的作为旋转轴的轴向轴承的垫板的功能，因此本发明品中可以省略该垫板。

此外，现有技术的电动机具有在由金属构成的轴承支架的底部使用了聚醚酮醚(PEEK)制的垫板(轴向轴承)的轴承机构，若比较本发明涉及的电动机和现有技术的电动机在周围温度40℃中进行3000小时连续疲劳试验后的轴向位移量，则前者是0.05mm，后者是0.17mm。由此可知，本发明涉及的电动机呈现比由现有技术构成的电动机明显优良的抗疲劳性。再有，使用于上述疲劳试验的载荷为具有3g-mm偏心量的直径为12cm的盘，疲劳试验的转速是5000rpm。

另外，支承推力受力部60的旋转轴50的端部的形状可以由模具形成为任意形状。例如，也可以是如图1所示的凹状。该形状中，由于在旋转轴60的推力受力部60侧端部确保空间，因此，可以利用该空间配置旋转轴50的防止脱落部件(无图示)。

此外，由于用树脂形成本发明涉及的构成轴承支架部J的基部的台阶部61，因此，即使把线圈30强力地贴紧在轴承支架部J的台阶部61，也不产生线圈30的绝缘不良的问题，因此，进一步实现电动机的薄型化。

再有，定子铁芯40经过被注塑成形在金属制圆筒部11的外周的树脂套筒部、即台阶部61的小径部65，嵌入到轴承支架部J中。在这样的结构中，可以使圆筒部11和套筒轴承20不变形地、而且使定子铁芯40无松动地坚固地嵌入到轴承支架部J的规定位置中。此外，作为从定子铁芯40的轴承支架部J的防止脱落方法，可以是树脂超声波熔敷法。

另外，由于在圆筒部11的外周与定子铁芯40的内径之间添加有树脂的小径部65，因此，吸收齿槽效应(コギング)和旋转的振动，其结果，电动机的旋转特性稳定。

再有，如上所述，通过设置由树脂构成的小径部65，即使轴承支架的外径尺寸有偏差，其误差部分也被该树脂吸收，因此，定子铁芯40的嵌入部、即小径部65的外径尺寸可以始终确保为一定，可以无松动或不费劲地进行定子铁芯40与轴承支架部J的嵌入。

此外，在利用内缘翻边加工的圆筒部11的高度尺寸有偏差的情况下，将圆筒部11的内径作为成型品的基准，如图5所示，将内缘翻边部、即圆筒部11的内径插入到模具固定侧K1的导向杆G，将定子基座10固定在模具固定侧K1，对模具可动侧K2进行合模，进行注射成型。再有，在将定子基座10固定在模具固定侧的状态下，使圆筒部11的前端部11c与模具固定侧K1具有间隙，利用成型，在台阶部61的小径部65的端面形成树脂部65a，若形成这样的结构，即使圆筒部11的高度尺寸有偏差，也可以用树脂部65a吸收该误差部分，其结果，高度尺寸稳定，并且，可以得到没有成型毛边的轴承支架J。作为该成型的变形例，也可以采用如下的方法，在取消或形成很短的小径部65的结构的情况下，以圆筒部11的外径为基准成型轴承支架部，之后，精整轴承支架部的内径。

图6示出了图1的变形例。其省略了图1的电路板90。在该实施方式中，也可以将定子基座110自身作为印刷有电路的铁基板。此外，也可以将线圈的供电接线柱(无图示)与该定子基座110一体地注塑成型。

发明效果

如上所述，通过对定子基座施行内缘翻边加工、一体地形成圆筒部来形成轴承支架，用通过树脂一体成型(注塑成型)将该轴承支架的内缘翻边基部闭塞成有底状的上述树脂，来形成上述旋转轴的受力部，可以得到如下的效果。

1.由于利用注塑成型将推力受力部坚固地安装在电动机基座上，因此，可以得到具有如下的轴承机构的电动机，所述轴承机构具有刚性，并且，在振动和落下等冲击中，也不产生错位、松动、脱落、龟裂等。

2.由于通过注塑成型形成推力受力部，因此，可以得到轴承支架底部的闭塞功能的可靠性提高、不产生润滑油等泄漏的长寿命的电动机。

3.由于形成推力受力部后安装轴承，因此，不发生因现有技术中的推力受力部部件的安装而产生的轴承内径等的变形。

4.由于推力受力部是利用注塑形成的，因此，可以高效率地进行部件的加工和组装作业，此外，由于可以兼有在注塑形成的的推力受力部上支承旋转轴端部的推力板的功能，因此，可实现部件数量的削减。

另外，在构成上述轴承支架的上述圆筒部的基部，通过与上述定子基座的树脂一体成型，设置构成上述定子铁芯和电路板的定位部、定子铁芯的嵌入部等的上述台阶部，可以准确地防止绕组的短路，另外，可以高效率地将上述电路板和定子铁芯定位在规定位置上。

Claims

1.一种小型无刷电动机，包括：

轴承支架，通过对由金属板构成的定子基座施行内缘翻边加工，一体地形成圆筒部；

轴承，支承安装在该轴承支架内侧的转子的旋转轴，使该旋转轴旋转自如；

定子铁芯，固定在上述轴承支架的外侧；

磁铁，具有与上述定子铁芯面对的多个磁极；

转子轭，固定有该磁铁，并在中心配设有轴，其特征在于，

通过树脂一体成型，该轴承支架的内缘翻边基部在该定子基座上被闭塞成有底状，并用上述树脂形成上述旋转轴的受力部。

2.一种小型无刷电动机，包括：

定子铁芯，固定在上述轴承支架的外侧；

磁铁，具有与上述定子铁芯面对的多个磁极；

转子轭，固定有该磁铁，并在中心配设有轴；

电路板，在上述定子基座的上述轴承支架部侧的外方安装了用于驱动和控制的电路，其特征在于，

3.如权利要求1所述的小型无刷电动机，其特征在于，

在上述定子基座的上述圆筒部的基部，形成上述定子铁芯的定位固定部，该定位固定部是通过树脂一体成型同该定子基座一起形成的。

4.如权利要求2所述的小型无刷电动机，其特征在于，

在上述定子基座的上述圆筒部的基部，形成上述定子铁芯与电路板的定位固定部，该定位固定部是通过树脂一体成型同该定子基座一起形成的。