CN207994809U - 马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种马达，即使在使旋转轴的从定子突出的部分的外径较细的情况下，也能够使用壁厚较薄的永磁铁，并且能够抑制施加于输出相反侧的轴承的面压增大。在马达(1)中，旋转轴(2)被设置于框架(5)的第二板部(52)的第一轴承(6)和设置于定子(10)的输出相反侧(L2)的端部(10b)的第二轴承(7)支承，并被施力部件(8)朝向输出侧(L1)施力。旋转轴(2)具备在外周面固定有永磁铁(3)的第一轴部(21)和从定子(10)向输出侧(L1)突出的第二轴部(22)，在第二轴部(22)的形成有螺旋槽(20)的部分和第一轴部(21)之间设置有第三轴部(23)。第一轴部(21)的外径(d1)、第二轴部(22)的外径(d2)以及第三轴部(23)的外径(d3)满足以下关系：d3＜d2＜d1。

Description

马达

技术领域

本实用新型涉及一种在旋转轴的外周面固定有圆筒状的永磁铁的马达。

背景技术

马达例如具有：在旋转轴周围保持有永磁铁的转子；配置于转子周围的定子；以及固定于定子的输出侧端部的框架，框架具备：固定于定子的输出侧端部的第一板部；在输出侧与第一板部相向的第二板部；以及连结第一板部与第二板部的第三板部(参照专利文献1)。

在专利文献1记载的马达中，旋转轴被设置于框架的第二板部的第一轴承和设置于定子的输出相反侧的端部的第二轴承支承为能够旋转。在第二轴承设置有螺旋弹簧，旋转轴被螺旋弹簧朝向输出侧施力。旋转轴的在外周面固定有永磁铁的第一轴部以及从定子向输出侧突出的第二轴部具有相同的外径并沿轴线方向。第一轴承以及第二轴承分别具有与形成于旋转轴的端部的凹部的内侧抵接的球和从与旋转轴相反的一侧支承球的轴承部件。

专利文献

专利文献1:日本特开2010-233286号公报

在马达中，因搭载马达的设备等的规格不同，有时要求将第二轴部的外径形成得较细。在这种情况下，在专利文献1记载的马达中，与第二轴部同样，第一轴部的外径也变细。其结果是，需要将永磁铁的壁厚形成得较厚，因此存在成本提高的问题。并且，若将第一轴部的外径变细，则施加于第二轴承的面压(负荷/球的接触面积)增大，还存在因磨损等的影响而导致寿命减少的问题。

实用新型内容

鉴于以上问题，本实用新型的课题是提供一种马达，该马达即使在使旋转轴的从定子突出的部分的外径变细的情况下，也能够使用壁厚较薄的永磁铁，并且能够抑制施加于输出相反侧的轴承的面压增大。

为了解决上述课题，本实用新型所涉及的马达具有：转子，其在旋转轴周围保持有永磁铁；定子，其配置于所述转子周围；框架，其具有固定于所述定子的输出侧的端部的第一板部、在所述输出侧与所述第一板部相向的第二板部以及连结所述第一板部与所述第二板部的第三板部；第一轴承，其在所述第二板部支承所述旋转轴；第二轴承，其在输出相反侧支承所述旋转轴；以及施力部件，其将所述旋转轴向所述输出侧以及所述输出相反侧中的一方施力，所述旋转轴具备：第一轴部，其在外周面固定有所述永磁铁；以及第二轴部，其从所述定子向所述输出侧突出，在将所述第一轴部的外径设为d1，将所述第二轴部的外径设为d2时，外径d1、d2满足以下关系：

d2＜d1。

在本实用新型所涉及的马达中，在旋转轴中，在外周面固定有永磁铁的第一轴部的外径d1比从定子向输出侧突出的第二轴部的外径d2粗。因此，即使在使第二轴部的外径d2较细的情况下，由于第一轴部的外径d1较粗，因此也能够使用壁厚较薄的永磁铁，因此能够实现马达的低成本化。并且，由于第一轴部的外径d1较粗，因此第二轴承能够采用从旋转轴承受的面压较小的结构。因此，在第二轴承中，能够抑制因借助施力部件施加于旋转轴的作用力的影响而导致的磨损等引起寿命下降，因此能够实现马达的长寿命化。

在本实用新型中，能够采用以下实施方式：在所述第二轴部的外周面形成有螺旋槽，在所述第二轴部的形成有所述螺旋槽的部分和所述第一轴部之间设置有第三轴部，在将所述第三轴部的外径设为d3时，外径d1、d2、d3满足以下关系：

d3＜d2＜d1。

根据该实施方式，在借助平滚轧等形成螺旋槽时，能够抑制平滚轧的模具与第一轴部干涉。并且，在借助平滚轧形成螺旋槽时，能够抑制在第一轴部的输出侧的端部产生毛刺。

在本实用新型中，能够采用以下实施方式：所述永磁铁借助粘接剂固定于所述第一轴部的外周面，所述粘接剂设置至所述第一轴部的外周面、所述第一轴部和所述第三轴部的边界部以及所述第三轴部的外周面。根据该实施方式，由于旋转轴与粘接剂的接触面积大，因此能够将永磁铁牢固地固定于第一轴部的外周面。

在本实用新型中，能够采用以下实施方式：在所述旋转轴的所述输出相反侧的端部形成有朝向所述输出侧凹陷的凹部，所述第二轴承具有：球，其从所述输出相反侧与所述凹部的内侧抵接；轴承部件，其在所述输出相反侧支承所述球；以及轴承保持架，其将所述轴承部件支承为能够沿所述旋转轴的轴线方向移动，所述施力部件将所述轴承部件朝向所述输出侧施力。

在本实用新型所涉及的马达中，在旋转轴中，在外周面固定有永磁铁的第一轴部的外径d1比从定子向输出侧突出的第二轴部的外径d2粗。因此，即使在使第二轴部的外径d2较细的情况下，由于第一轴部的外径d1较粗，因此也能够使用壁厚较薄的永磁铁，因此能够实现马达的低成本化。并且，由于第一轴部的外径d1较粗，因此第二轴承能够采用从旋转轴承受的面压小的结构。因此，在第二轴承中，能够抑制因借助施力部件施加于旋转轴的作用力的影响而导致的磨损等引起寿命下降，因此能够实现马达的长寿命化。

附图说明

图1是表示应用本实用新型的马达的一实施方式的剖视图。

图2是从输出相反侧观察到的图1所示的马达的侧视图。

符号说明

1…马达，2…旋转轴，3…永磁铁，4…转子，5…框架，6…第一轴承，7…第二轴承，8…施力部件，10…定子，11…第一定子组，12…第二定子组，20…螺旋槽，21…第一轴部，22…第二轴部，23…第三轴部，26…第一端部，27…第二端部，31…第一永磁铁，32…第二永磁铁，51…第一板部，52…第二板部，53…第三板部，61，71…球，62，72…轴承部件，73…轴承保持架，81…板簧部，91…第一粘接剂，92…第二粘接剂，230…边界部，260…第一凹部，270…第二凹部，L1…输出侧，L2…输出相反侧

具体实施方式

参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。另外，在以下说明中，在旋转轴2的轴线L方向中，将旋转轴2从定子10突出的一侧作为输出侧L1，将与旋转轴2从定子10突出的一侧相反的一侧作为输出相反侧L2进行说明。

(马达的概略结构)

图1是表示应用本实用新型的马达1的一实施方式的剖视图。图2是从输出相反侧观察到的图1所示的马达1的侧视图。

图1所示的马达1是所谓的永磁铁型(PM型)的步进马达，具有：在旋转轴2的外周面2a固定有永磁铁3的转子4；以及以在径向外侧与永磁铁3相向的方式包围转子4周围的筒状的定子10。在定子10的输出侧L1的端部10a固定有框架5。框架5具备：通过焊接等方法固定于定子10的输出侧L1的端部10a的第一板部51；在输出侧L1与第一板部51相向的第二板部52；以及沿轴线L方向延伸并连结第一板部51与第二板部52的第三板部53。在第一板部51形成有使旋转轴2贯通的孔511。并且，马达1具有：在框架5的第二板部52支承旋转轴2的输出侧L1的第一端部26的第一轴承6；以及在输出相反侧L2支承旋转轴2的第二轴承7。在本实施方式中，第二轴承7在定子10的输出相反侧L2的端部10b支承旋转轴2的输出相反侧L2的第二端部27。

(转子4的结构)

旋转轴2具备在外周面21a固定有永磁铁3的第一轴部21和从定子10向输出侧L1突出的第二轴部22，在第二轴部22的外周面形成有螺旋槽20。螺旋槽20是与被移动体螺纹连接并使被移动体直线移动的导螺杆。

永磁铁3是N极和S极沿周向交替形成的圆筒状的永磁铁，并且由借助粘接剂(第一粘接剂91以及第二粘接剂92)固定于第一轴部21的外周面21a的在轴线L方向上分离的位置的两个永磁铁(第一永磁铁31以及第二永磁铁32)构成。第一永磁铁31和第二永磁铁32的外径等尺寸相同。

在旋转轴2的输出侧L1的第一端部26形成有朝向输出侧L1开口的截面V字形状的第一凹部260，第一凹部260的内周面为由圆锥面或者棱锥面构成的锥面。在旋转轴2的输出相反侧L2的第二端部27形成有朝向输出相反侧L2开口的截面V字形状的第二凹部270，第二凹部270的内周面为由圆锥面或者棱锥面构成的锥面。

(旋转轴2等的详细结构)

在本实施方式的马达1中，在将旋转轴2的第一轴部21的外径设为d1，将第二轴部22的外径设为d2时，外径d1、d2满足以下关系：

d2＜d1。

另外，由于在第二轴部22的外周面形成有螺旋槽20，因此第二轴部22的外径d2相当于第二轴部22的位于最靠径向外侧的部分的直径。

并且，在旋转轴2的形成有第二轴部22的螺旋槽20的部分和第一轴部21之间设置有第三轴部23，在将第三轴部23的外径设为d3时，外径d1、d2、d3满足以下关系：

d3＜d2＜d1。

在像这样构成的马达1中，旋转轴2的螺旋槽20借助对第二轴部22的外周面进行平滚轧等而形成。在这种情况下，第二轴部22的平滚轧后的外径(d2)比平滚轧前的外径大。因此，预先将旋转轴2中的形成螺旋槽20的部分(第二轴部22)的外径设为d5(d5＜d2)，借助平滚轧使外径从d5增大为d2。并且，也可以采用以下结构：预先将相当于第二轴部22以及第三轴部23的部分作为外径d3的轴部，仅对轴部的末端侧(仅为第二轴部22的部分)进行平滚轧，不对轴部的定子10侧的部分(为第三轴部23的部分)进行平滚轧。在这种情况下，在不进行平滚轧的部分残留外径为d3的第三轴部23，进行平滚轧的部分成为外径从d3增大为d2的第二轴部22。

另外，旋转轴2在比第二轴部22靠输出侧L1的位置具有外径比第二轴部22小的第四轴部24。在第四轴部24的外周面没有形成螺旋槽20，并且第四轴部24是利用后述的第一轴承6支承的轴端部。在本实施方式中，在将第四轴部24的外径设为d4时，外径d1、d2、d3、d4满足以下关系：

d3＝d4＜d2＜d1，

第三轴部23的外径d3与第四轴部24的外径d4相等。

(永磁铁3的固定结构)

在旋转轴2的第一轴部21的外周面21a中的借助第一粘接剂91固定有第一永磁铁31的部分形成有周槽211。第一永磁铁31在输出侧L1的端部以包围第一轴部21周围的方式形成有凹部311，在凹部311的内侧，第一轴部21和第一永磁铁31也借助第一粘接剂91固定在一起。在本实施方式中，第一粘接剂91设置于第一轴部21的外周面21a、第一轴部21和第三轴部23的边界部230以及第三轴部23的外周面23a。因此，第一粘接剂91和旋转轴2的接触面积大。

在旋转轴2的第一轴部21的外周面21a中的借助第二粘接剂92固定有第二永磁铁32的部分形成有周槽212。第二永磁铁32在输出侧L1的端部以包围第一轴部21周围的方式形成有凹部321，在凹部321的内侧，第一轴部21和第二永磁铁32也借助第二粘接剂92固定在一起。在第一永磁铁31的输出相反侧L2的端部以及第二永磁铁32的输出相反侧L2的端部以包围第一轴部21周围的方式形成有凹部312、322，但是该凹部312、322并非用于借助第一粘接剂91以及第二粘接剂92形成的固定。

(定子10的结构)

定子10具备第一定子组11和在输出相反侧L2与第一定子组11重叠配置的第二定子组12。第一定子组11与第一永磁铁31的外周面相向，第二定子组12与第二永磁铁32的外周面相向。

第一定子组11具有外轭111、卷绕有线圈114的绕线架112以及以将绕线架112夹持在内轭113与外轭111之间的方式配置的内轭113。外轭111具有截面U字形状，通过外轭111的外周部分构成从径向外侧覆盖第一定子组11的马达壳体115。绕线架112是在轴线L方向的两端具有沿部的筒状部件，在沿部之间卷绕有线圈114。外轭111具备在输出侧L1与绕线架112重叠的圆环部和从圆环部的内缘向输出相反侧L2折弯的多个极齿116，内轭113具备在输出相反侧L2与绕线架112重叠的圆环部和从圆环部的内缘向输出侧L1折弯的多个极齿116。在将外轭111以及内轭113与绕线架112重叠的状态下，外轭111的极齿116和内轭113的极齿116沿绕线架112的内周面以规定的间距交替配置。因此，借助极齿116的径向内侧的面来规定第一定子组11的内周面。

第二定子组12具有与第一定子组11相同的结构。即，第二定子组12具有外轭121、卷绕有线圈124的绕线架122以及以将绕线架122夹持在内轭123与外轭121之间的方式配置的内轭123。外轭121具有截面U字形状，通过外轭121的外周部分构成从径向外侧覆盖第二定子组12的马达壳体125。绕线架122是在轴线L方向的两端具有沿部的筒状部件，在沿部之间卷绕有线圈124。外轭121具备在输出相反侧L2与绕线架122重叠的圆环部和从圆环部的内缘向输出侧L1折弯的多个极齿126，内轭123具备在输出侧L1与绕线架122重叠的圆环部和从圆环部的内缘向输出相反侧L2折弯的多个极齿126。在将外轭121以及内轭123与绕线架122重叠的状态下，外轭121的极齿126和内轭123的极齿126沿绕线架122的内周面以规定的间距交替配置。因此，借助极齿126的径向内侧的面来规定第二定子组12的内周面。

如图2所示，在绕线架112以及绕线架122中的至少一方形成有向径向外侧突出的端子台14，在端子台14固定有端子15，该端子15连接有线圈114、124的端部。

(第一轴承6的结构)

再次返回图1，第一轴承6具有：从输出侧L1与旋转轴2的第一凹部260的内侧抵接的由钢球构成的球61；以及在输出侧L1支承球61的轴承部件62，轴承部件62保持于框架5的第二板部52。更加具体而言，在第二板部52形成有孔520，轴承部件62具有：嵌入孔520的有底的筒部621；以及在输出相反侧L2相对于筒部621直径扩大从而直径比筒部621大的凸缘部622。轴承部件62在凸缘部622与第二板部52的输出相反侧L2的面重叠的状态下借助铆接等固定于第二板部52。轴承部件62是树脂制品或者金属制品。

(第二轴承7的结构)

第二轴承7具有从输出相反侧L2与旋转轴2的第二凹部270的内侧抵接的由钢球构成的球71、在输出相反侧L2支承球71的轴承部件72以及将轴承部件72支承为能够沿轴线L方向移动的轴承保持架73。轴承保持架73具有截面圆形的孔730，在孔730的内侧，轴承部件72以能够沿轴线L方向移动的方式配置。轴承保持架73例如是金属制品，并通过焊接等方法固定于定子10的输出相反侧L2的端部10b(外轭121)。在轴承部件72的输出侧L1的面形成有朝向输出相反侧L2凹陷的凹部720，球71在一部分嵌入凹部720的内侧的状态下被轴承部件72支承。

在轴承保持架73保持有具备图2所示的板簧部81的板状的施力部件8，施力部件8的板簧部81将轴承部件72朝向输出侧L1施力。因此，旋转轴2被朝向输出侧L1(第一轴承6)施力。轴承部件72是树脂制品或者金属制品。

(本实施方式的主要效果)

如以上说明，在本实施方式的马达1中，在旋转轴2中，在外周面21a固定有永磁铁3的第一轴部21的外径d1比从定子10向输出侧L1突出的第二轴部22的外径d2粗。因此，即使在使第二轴部22的外径d2较细的情况下，由于第一轴部21的外径d1较粗，因此永磁铁3的内径也较大。因此，由于能够使用壁厚较薄的永磁铁3，因此能够实现马达1的低成本化。并且，由于第一轴部21的外径d1粗，因此第二轴承7能够采用从旋转轴2施加的面压小的结构。更加具体而言，由于第一轴部21的外径d1较粗，因此能够扩大用于第二轴承7的球71的外径，因此即使在旋转轴2被施力部件8沿轴线L方向施力的情况下，也能够抑制从旋转轴2施加于球71的面压增大。因此，由于能够延长第二轴承7的寿命，因此能够实现马达1的长寿命化。

并且，在旋转轴2中，在第二轴部22的外周面形成有螺旋槽20，在第二轴部22的形成有螺旋槽20的部分和第一轴部21之间设置有第三轴部23，第一轴部21的外径d1、第二轴部22的外径d2以及第三轴部23的外径d3满足以下关系：

d3＜d2＜d1。

因此，在借助平滚轧等形成螺旋槽20时，能够抑制平滚轧的模具与第一轴部21干涉。并且，在借助平滚轧形成螺旋槽20时，能够抑制在第一轴部21的输出侧L1的端部产生毛刺。

并且，将永磁铁3中的输出侧L1的第一永磁铁31固定于第一轴部21的第一粘接剂91设置至第一轴部21的外周面21a、第一轴部21与第三轴部23的边界部230以及第三轴部23的外周面23a。因此，由于旋转轴2和第一粘接剂91的接触面积大，因此能够将第一永磁铁31牢固地固定于第一轴部21的外周面21a。

并且，在旋转轴2的输出相反侧L2，借助施力部件8将轴承部件72朝向输出侧L1施力。因此，能够抑制旋转轴2在轴线L方向上晃动。

(其它实施方式)

上述实施方式是本实用新型优选的实施方式的一例，但是本实用新型不限定于此，在不脱离本实用新型的主旨的范围内能够实施各种变更。例如，在上述实施方式中，在第一轴承6以及第二轴承7双方中，经由球61、71支承旋转轴2，但是也能够将本实用新型应用于在第一轴承6以及第二轴承7的一方或者双方中，借助轴承部件直接支承旋转轴2的轴端部的结构的马达1。并且，在上述实施方式中，借助配置于输出相反侧L2的施力部件8的板簧部81将旋转轴2朝向输出侧L1施力，但是也能够将本实用新型应用于借助配置于输出侧L1的施力部件将旋转轴2朝向第二轴承7施力的结构的马达1。

Claims (4)

1.一种马达，其特征在于，具有：

转子，其在旋转轴周围保持有永磁铁；

定子，其配置于所述转子周围；

框架，其具有固定于所述定子的输出侧的端部的第一板部、在所述输出侧与所述第一板部相向的第二板部以及连结所述第一板部与所述第二板部的第三板部；

第一轴承，其在所述第二板部支承所述旋转轴；

第二轴承，其在输出相反侧支承所述旋转轴；以及

施力部件，其将所述旋转轴向所述输出侧以及所述输出相反侧中的一方施力，

所述旋转轴具备：

第一轴部，其在外周面固定有所述永磁铁；以及

第二轴部，其从所述定子向所述输出侧突出，

在将所述第一轴部的外径设为d1，将所述第二轴部的外径设为d2时，外径d1、d2满足以下关系：

d2＜d1。

2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

在所述第二轴部的外周面形成有螺旋槽，

在所述第二轴部的形成有所述螺旋槽的部分和所述第一轴部之间设置有第三轴部，

在将所述第三轴部的外径设为d3时，外径d1、d2、d3满足以下关系：

d3＜d2＜d1。

3.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，

所述永磁铁借助粘接剂固定于所述第一轴部的外周面，

所述粘接剂设置至所述第一轴部的外周面、所述第一轴部与所述第三轴部的边界部的外周面以及所述第三轴部的外周面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的马达，其特征在于，

在所述旋转轴的所述输出相反侧的端部形成有朝向所述输出侧凹陷的凹部，

所述第二轴承具有：

球，其从所述输出相反侧与所述凹部的内侧抵接；

轴承部件，其在所述输出相反侧支承所述球；以及

轴承保持架，其将所述轴承部件支承为能够沿所述旋转轴的轴线方向移动，

所述施力部件将所述轴承部件朝向所述输出侧施力。