CN1937373B - 电动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可对轴承适当地施加压力、且可防止轴承在轴承保持架的通孔内晃动的电动机。在电动机(1)中，旋转轴(51)的一方轴端(53)通过钢球(71)由树脂成形品构成的轴承(7)支撑。轴承(7)在轴承保持架(8)的通孔(80)内被施压构件(9)的板簧部(90)施力。板簧部(90)在中途部分折弯形成有角部分(920)，该角部分(920)在轴承(7)的避开电动机轴线(L)经过的部分的区域与轴承(7)抵接，因此，不会出现板簧部(90)的边缘和在边缘产生的毛刺及毛边进入到轴承(7)内而卡住的情况，且使轴承(7)在通孔(80)内倾斜，防止轴承(7)晃动。

Description

电动机

技术领域

本发明涉及一种电动机，尤其是涉及将支撑旋转轴的一方轴端的轴承向旋转轴方向施力的施压构件的结构。

背景技术

对于在数码相机、数码摄像机、FDD、ODD等中使用的步进电机，一般地如图5所示，筒状的定子140在沿电动机轴线方向L′开设的转子配置孔130的内侧配置有转子105，旋转轴151的一方轴端通过球体170由轴承107支撑。在此，轴承107插入在轴承保持架108的通孔180内，并由配置在轴承保持架108的一方端侧的施压构件109的板簧部190向旋转轴151方向施力。在此，板簧部190在中途部分向与旋转轴151相反的一侧折弯，如此折弯形成的角部分196与轴承107的电动机轴线L′经过的部分抵接(参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利特开2003-299298号公报

在这种电动机中，在通孔180的内径尺寸与轴承107的外形尺寸之间设定有公差，且有时会出现公差以上的尺寸差。这种场合，在通孔180的内周面与轴承107的外周面之间存在间隙，因此，当转子105旋转时，有时轴承107会在通孔108内晃动，这种晃动会引起噪音和导致旋转轴151振动。在轴承107由树脂成形品构成时，轴承107因成形时的缩孔等而易于产生外形尺寸的偏差，因此上述问题特别显著。

发明内容

鉴于上述问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种可对轴承适当地施加压力、且可防止轴承在轴承保持架的通孔内晃动的电动机。

为了解决上述技术问题，本发明的电动机，包括：具有沿电动机轴线方向开设的转子配置孔的筒状的定子；配置在所述转子配置孔中的转子；支撑该转子的旋转轴的一方轴端的轴承；具有安装该轴承的通孔的轴承保持架；以及配置在该轴承保持架的一方端侧、由金属板构成的施压构件，该金属板向所述轴承侧切起形成对所述轴承向所述旋转轴方向施力的板簧部，其特征在于，所述轴承将所述旋转轴的一方轴端通过配置于该轴承与轴端之间的球体或形成在该轴端上的球形部进行支撑，所述板簧部将长度方向的中途部分向与切起方向相反的一侧折弯而形成角部分，该角部分在所述轴承的避开电动机轴线经过的部分的位置与该轴承抵接。

在本发明中，板簧部对配置在轴承保持架的通孔内的轴承向旋转轴方向施力，从而施加压力。并且，板簧部在轴承的避开电动机轴线经过的部分的区域与轴承抵接，进行施力。因此，轴承利用与通孔内周面的间隙的该部分尺寸，保持成相对电动机轴线倾斜的状态，故轴承不会在通孔内晃动。因此，不会因轴承的晃动而产生噪音或导致旋转轴振动。另外，在本发明中，板簧部将长度方向的中途部分向与切起方向相反的一侧折弯而形成角部分，该角部分与轴承抵接，该角部分没有边缘。因此，板簧部的边缘不会进入到轴承内。尤其是在板簧部边缘的配置有轴承的一侧突出有毛刺和毛边时，毛刺和毛边会进入到轴承内，但采用本发明则不会出现这种情况。因此，板簧部不会妨碍轴承在通孔内倾斜，轴承可在通孔内保持适当的姿势，且可适当地施加压力。

本发明应用在所述轴承由树脂制成时特别有效。在轴承由树脂制成时，轴承的外形尺寸因成形轴承时的缩孔等而易于产生偏差，从而轴承的外径尺寸与通孔的内径尺寸之间容易产生大的偏差，但是即使在这种场合，轴承也被板簧部施力而保持为在通孔内以适当的姿势倾斜的状态。因此，轴承不会在通孔内晃动，不会产生噪音，旋转轴也不会振动。另外，虽然在轴承由树脂制成时，板簧部的毛刺及毛边或边缘易于进入到轴承内，但是采用本发明，因为板簧部的折弯部分与轴承抵接，故不会出现上述情况。

在本发明中，所述轴承在所述通孔的内部处于相对电动机轴线倾斜的状态。

在本发明中，虽然可采用如下构成：所述板簧部从基端部分看，在比电动机轴线近的位置折弯，所述角部分相对所述电动机轴线位于与所述基端部分相同的一侧，但是，最好采用如下构成：所述板簧部从基端部分看，在比电动机轴线远的位置折弯，所述角部分相对所述电动机轴线位于与所述基端部分相反的一侧。采用后者的构成，能以足够的长度尺寸构成板簧部，故仅需将金属板切起即可构成具有规定施力的板簧部。

在本发明中，所述板簧部的前端侧最好具有大致呈半圆形的平面形状。采用这种构成，将板簧部折弯时产生的歪斜较小，可直线状地形成角部分，可利用整个角部分推压轴承。

在本发明中，最好是所述施压构件具有从外周缘向所述轴承保持架侧伸出的多个爪部，该爪部与所述轴承保持架的外周缘卡合。采用这种构成，施压构件能以稳定的状态与轴承保持架卡合，故板簧部相对轴承的抵接位置不易产生错位。

在本发明中，最好是所述定子在所述转子配置孔的周围形成有多个焊接用突起，所述轴承保持架由烧结体形成，且与所述突起相对的一侧的端面形成为平坦状，所述定子与所述轴承保持架在多个部位利用点焊进行固定。采用这种构成，因为轴承保持架相对定子以确保平坦面的状态固定，故轴承能以更加适当的姿势保持在轴承保持架的通孔内。结果是，可对轴承适当地施加压力，可更有效地防止轴承在通孔内晃动。

在本发明中，将施压构件的板簧部在前端部分折弯，用该折弯形成的角部分将通孔内的轴承向旋转轴的轴端推压。因为用角部分推压轴承，故板簧部处于与轴承线接触的状态。另外，该角部分完全没有倒刺、毛边等。因此，在利用板簧部将通孔内的轴承向旋转轴的轴端推压的状态下，该板簧部对轴承的施压方向不会偏离。由此，采用本发明，因为板簧部对轴承的施压方向不会偏离，故能可靠地将轴承保持在通孔内的规定位置上，可高精度地确定轴承在通孔内的位置。由此，能使转子以稳定的状态旋转。再者，可防止因轴承的晃动而产生噪音或导致旋转轴振动。

附图说明

图1是应用了本发明的步进电机的纵剖视图。

图2是将图1所示步进电机的主要部分分解表示的分解立体图。

图3(a)至(d)是表示图1所示步进电机的施压构件的俯视图、沿其I-I线剖切的局部纵剖视图、板簧部的剖视图及表示板簧部的变形例的说明图。

图4是在图1所示步进电机中、表示轴承在轴承保持架的通孔内倾斜的形态的剖视图。

图5是表示现有的步进电机的主要部分的剖视图。

(符号说明)

1电动机               5转子

7轴承                 8轴承保持架

9施压构件             40定子

51旋转轴              53旋转轴的轴端

70钢球                80通孔

90板簧部              910基端部分

920角部分             930前端部分

具体实施方式

下面参照附图对应用了本发明的电动机的一例进行说明。

(整体构成)

图1及图2是应用了本发明的步进电机的纵剖视图及将其主要部分分解表示的分解立体图。如这些图所示，本形态的电动机1是在数码相机、数码摄像机、FDD、ODD等中使用的小型步进电机，在定子40中，卷绕有线圈25的环状的第一线轴2A与第二线轴2B在电动机轴线L方向上重叠配置。另外，在第一线轴2A的电动机轴线L方向的两侧重叠配置有环状的内定子铁芯3A及外定子铁芯4A，在第二线轴2B的电动机轴线L方向的两侧重叠配置有环状的内定子铁芯3B及外定子铁芯4B，在第一线轴2A及第二线轴2B的内周面沿周向排列有内定子铁芯3A、3B及外定子铁芯4A、4B的多个极齿31、41。这样，构成具有转子配置孔30的圆筒状的定子40，在该转子配置孔30的内侧同轴地配置有转子5的基端侧。转子5在旋转轴51的基端侧周围具有转子磁体52，该转子磁体52在转子配置孔30的内侧隔着规定的间隔与定子的极齿31、41相对。

在本形态中，由外定子铁芯4A、4B的外周部分构成圆柱状的壳体10，在该壳体10的内部配置有：具有线圈25、内定子铁芯3A、3B及外定子铁芯4A、4B的定子40、以及转子5的基端侧。

在构成壳体10的外定子铁芯4B的前端面固接有板材6，由保持在该板材6的前端侧弯曲部分的推力轴承61支撑转子5的旋转轴51。

旋转轴51的处于电动机轴线L方向的一方端侧(第一线轴2A侧)的轴端53通过钢球70由轴承7支撑，钢球70保持在轴端53的具有凹锥面的凹部530、以及轴承7的具有凹锥面的凹部71中。另外，在定子40的一方端侧以至少与定子40部分重叠的形态配置有由烧结体等构成的板状的轴承保持架8，轴承7安装在轴承保持架8的通孔80中。在此，轴承7处于可在通孔80的内部沿电动机轴线L方向移动的状态。轴承保持架8通过点焊等方法固接在外定子铁芯4A上，为了进行这种点焊，在本形态中，如图2所示，在外定子铁芯4A的底板部分42上，在转子配置孔30的周围形成有焊接轴承保持架8用的四个突起(突出部分)45，且轴承保持架的与突起45(底板部分42)相对的一侧的端面形成为平坦状。因此，在组装电动机1时，使轴承保持架8以定位的状态与外定子铁芯4A的四个突起45抵接，保持成将该轴承保持架推压在突起45上的状态，向这些部件通入电流后利用各突起45进行点焊，从而轴承保持架8固定在外定子铁芯4A上。

在本形态中，在轴承保持架8的一方端侧以至少与轴承保持架8部分重叠的形态配置有由金属板构成的施压构件9，施压构件9通过使从外周缘向轴承保持架8侧延伸的四个爪部95与轴承保持架8的外周缘卡合，从而固定在轴承保持架8上。另外，在施压构件9中，板簧部90向轴承7侧切起，板簧部90对通孔80内的轴承7向旋转轴51方向施力，从而施压压力。

(板簧部90的构成)

图3(a)至(c)是表示图1所示步进电机的施压构件的俯视图、沿其I-I线剖切的局部纵剖视图及板簧部的剖视图。如图1、图2及图3(a)～(c)所示，施压构件9是金属板的压力加工件，形成有四个卡合爪95，该四个卡合爪95从端板部91的外周缘的四个部位与围绕轴承保持架8的外周侧面而形成在外周缘上的卡合凹部卡合。

另外，在端板部91的中央部分，利用U字状的切断部向轴承7所处的一侧倾斜地切起形成有板簧部90。而且，板簧部90在长度方向的中途部分向与切起方向相反的一侧折弯。因此，板簧部90由与端板部91连接的基端部分910、折弯形成的角部分920、以及在角部分920的前端侧具有半圆形的平面形状的前端部分930构成，在本形态中，角部分920与轴承7的端面抵接。在此，基端部分910从端板部91倾斜地直线状切起，在将施压构件9组装到电动机1上之前的状态下，前端部分930相对基端部分910约呈30°角。

另外，角部分920与轴承7的避开电动机轴线L经过的部分的位置抵接。在此，从基端部分910看，板簧部90在比电动机轴线L远的位置折弯，因此，角部分920相对电动机轴线L位于与基端部分910相反的一侧。

(本形态的作用、主要效果)

参照图4对本形态的电动机的作用及效果进行说明。图4是在图1所示步进电机中、表示轴承在轴承保持架的通孔内倾斜的形态的剖视图。

在本形态的电动机1中，轴承7是树脂成形品，在通孔80的内径尺寸与轴承7的外形尺寸之间设定有公差，且轴承7的外形尺寸因成形时的缩孔等而产生偏差，在通孔80的内径尺寸与轴承7的外形尺寸之间产生公差以上的间隙。但是，在本形态中，板簧部90在轴承7的避开电动机轴线L经过的部分的区域与轴承7抵接，进行施力。因此，轴承7利用与通孔80的内周面之间产生的间隙的该部分尺寸，保持成相对电动机轴线L倾斜的状态。因此，转子5旋转时，轴承7不会在通孔80内晃动，从而不会产生噪音。

另外，轴承7在通孔80内倾斜时是以钢球70为中心旋转而倾斜的，因此，即使轴承7倾斜，钢球70也不会位移，钢球70的中心轴线L71与电动机轴线L一致。即，在轴承7倾斜前后，电动机轴线L不会错位也不会倾斜，因此，转子5旋转时，旋转轴51不会振动。

另外，在本形态中，板簧部90的在中途部分折弯形成的角部分920与轴承7抵接，该角部分920没有边缘，也没有压力成形时在边缘产生的毛刺和毛边。因此，不会出现板簧部90的边缘和在边缘产生的毛刺及毛边进入到轴承7内而卡住的情况，板簧部90可对轴承7施加适当的压力。另外，因为不会出现板簧部90的边缘和在边缘产生的毛刺及毛边进入到轴承7内而卡住的情况，因此，不会妨碍轴承7在通孔80内倾斜，轴承7可在通孔80内保持适当的姿势。即，当轴承7在通孔80内倾斜时，板簧部90相对轴承7的抵接位置偏离，但在本形态中，因为角部分920与轴承7的端面抵接，故这种偏离平滑地进行，因此，不会妨碍轴承7在通孔80内倾斜。

尤其是在本形态中，虽然轴承7是树脂制成的，轴承7的外形尺寸因成形轴承7时的缩孔等而易于产生偏差，从而轴承7的外径尺寸与通孔80的内径尺寸之间容易产生大的偏差，但是即使在这种场合，采用本形态，因为轴承7被板簧部90施力而保持为在通孔80内以适当的姿势倾斜的状态，因此，轴承7不会在通孔80内晃动，不会产生噪音，旋转轴51也不会倾斜。另外，虽然在轴承7由树脂制成时，板簧部90的边缘和在边缘产生的毛刺及毛边易于进入到轴承7内，但是采用本形态，因为板簧部90的角部分920与轴承7抵接，故不会出现上述情况。因此，即使使用由树脂成形品构成的轴承7，也可适当地施加压力，且能可靠地防止轴承7的晃动。

另外，在本形态中，从基端部分910看，板簧部90在比电动机轴线L远的位置折弯，因此，角部分920相对电动机轴线L位于与基端部分910相反的一侧。由于板簧部90较长，故即使在通过切起形成板簧部90时，也可形成具有规定弹性的板簧部90。

再者，在本形态中，施压构件9利用U字状的切断部切起形成板簧部90，故前端部分930的形状是半圆形。因此，将板簧部90折弯时的歪斜较小，可直线状地形成角部分920，可利用整个角部分920推压轴承7。

(其他实施形态)

在上述形态中，施压构件9利用U字状的切断部切起形成板簧部90，前端部分930的形状是半圆形，但也可如图3(d)所示，在施压构件9中，利用コ字状的切断部将板簧部90切起，将前端部分930形成在矩形的板簧部90上。此时最好预先对角部分进行倒角。

另外，在上述形态中，从基端部分910看，板簧部90在比电动机轴线L远的位置折弯，因此，角部分920相对电动机轴线L位于与基端部分910相反的一侧，但也可从基端部分910看，使板簧部90在比电动机轴线L近的位置折弯。

另外，在上述形态中，轴承7通过钢球70支撑旋转轴51的轴端53，但也可在旋转轴51的轴端53自身上形成球形部，轴承7通过该球形部支撑旋转轴51，本发明也可应用在这种电动机中。

再者，本发明当然也可应用在步进电机以外的电动机中。

Claims (8)

1.一种电动机，包括：具有沿电动机轴线方向开设的转子配置孔的筒状的定子；配置在所述转子配置孔中的转子；支撑该转子的旋转轴的一方轴端的轴承；具有安装该轴承的通孔的轴承保持架；以及配置在该轴承保持架的一方端侧、由金属板构成的施压构件，该金属板向所述轴承侧切起形成对所述轴承向所述旋转轴方向施力的板簧部，其特征在于，

所述轴承将所述旋转轴的一方轴端通过配置于该轴承与轴端之间的球体或形成在该轴端上的球形部进行支撑，

所述板簧部将长度方向的中途部分向与切起方向相反的一侧折弯而形成角部分，该角部分在所述轴承的避开电动机轴线经过的部分的位置与该轴承抵接。

2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述轴承是树脂制成的。

3.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述轴承在所述通孔的内部处于相对电动机轴线倾斜的状态。

4.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述板簧部从基端部分看，在比电动机轴线远的位置折弯，所述角部分相对所述电动机轴线位于与所述基端部分相反的一侧。

5.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述板簧部的前端侧具有大致呈半圆形的平面形状。

6.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述施压构件具有从外周缘向所述轴承保持架侧伸出的多个爪部，该爪部与所述轴承保持架的外周缘卡合。

7.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述定子在所述转子配置孔的周围形成有多个焊接用突起，所述轴承保持架由烧结体形成，且与所述突起相对的一侧的端面形成为平坦状，所述轴承保持架在所述端面与所述突起抵接的状态下利用点焊进行固定。

8.如权利要求2所述的电动机，其特征在于，所述轴承在所述通孔的内部处于相对电动机轴线倾斜的状态。

Images