專利名稱：電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作為照相機透鏡驅(qū)動用等的電動機，尤其涉及具有可軸向移動的軸承的小型電動機。
背景技術(shù)：
以往，小型電動機用于數(shù)碼照相機和攝像機的透鏡驅(qū)動等。作為該電動機，已知有具有可軸向移動的軸承的類型的電動機和未具有這種軸承的類型的電動機。
如圖2所示，對于以往的前者類型的電動機1，在具有固定在旋轉(zhuǎn)軸2上的永久磁鐵3的轉(zhuǎn)子4周圍配置有定子5，并在定子5的金屬制殼體6上將軸承架7固定成向軸向外側(cè)突出。在該軸承架7上保持有軸承8，該軸承8對旋轉(zhuǎn)軸2的一方軸端進行支承，同時受到與軸承8的軸向外側(cè)抵接的施力構(gòu)件9的向旋轉(zhuǎn)軸2側(cè)的施力(例如參照專利文獻1)。
另一方面，如圖3所示，對于以往的后者類型的電動機11，在固定于旋轉(zhuǎn)軸12的永久磁鐵13上形成有凹部14，在該凹部14中收容有對旋轉(zhuǎn)軸12的一方端部外周進行徑向支承的徑向軸承15。而旋轉(zhuǎn)軸12在與旋轉(zhuǎn)軸12的軸心一致的位置，受到與旋轉(zhuǎn)軸12的一方軸端抵接的板簧16的向旋轉(zhuǎn)軸12輸出側(cè)的施力(例如參照專利文獻2)。
專利文獻1日本特開2002-191150號公報專利文獻2日本特開2004-140925號公報但是，在上述的以往的前者類型的電動機1中，由于軸承架7向定子5的軸向外側(cè)突出配置，故電動機1的長度變長，不能獲得電動機1的小型化。因此，在將電動機1搭載在照相機等設(shè)備上時，軸承架7妨礙了這種搭載動作，尤其不能在要求小型化的設(shè)備上搭載該電動機1。
另外，定子5所占電動機1整個長度的大小相對較小，故有輸出轉(zhuǎn)矩相對于電動機1體積變小的問題。
另一方面，在上述的后者類型的電動機11中，旋轉(zhuǎn)軸12的軸端由板簧16直接加壓，對旋轉(zhuǎn)軸12不發(fā)生徑向的分力，故不能抑制旋轉(zhuǎn)軸12的徑向晃動，存在著在旋轉(zhuǎn)軸12與徑向軸承15之間發(fā)生敲擊聲的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問題而作的，其目的在于提供這樣一種電動機通過縮短電動機的整個長度，增大定子部分所占電動機整個長度的大小，從而增大相對于電動機體積的輸出轉(zhuǎn)矩，并且，不僅在軸向而且在徑向也對旋轉(zhuǎn)軸加壓，可防止在旋轉(zhuǎn)軸與軸承間的敲擊聲的發(fā)生。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電動機具有旋轉(zhuǎn)軸；設(shè)置有固定在該旋轉(zhuǎn)軸一方端部上的永久磁鐵的轉(zhuǎn)子；配置在該轉(zhuǎn)子周圍的定子；對所述旋轉(zhuǎn)軸的一方軸端進行支承的軸承；可軸向移動地保持該軸承的軸承架；以及設(shè)在該軸承架的軸向外側(cè)、向所述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)對所述軸承施力的加壓賦予構(gòu)件，其特征在于，在所述永久磁鐵的一方端部形成有可將所述軸承及軸承架收容的凹部。
采用本發(fā)明，由于在永久磁鐵的一方端部形成有可收容所述軸承及軸承架的凹部，故可縮短電動機軸向的長度。因此，也可搭載在要求小型化的機器上，可獲得電動機用途的擴大化，由此，也不會減小定子所占電動機整個長度的大小，相對于電動機體積可保持較高的輸出轉(zhuǎn)矩。
在上述本發(fā)明中，最好在形成于所述永久磁鐵一方端部的所述凹部內(nèi)，收容有可軸向移動地被保持在所述軸承架上的軸承。
另外，在上述本發(fā)明中，最好在所述旋轉(zhuǎn)軸上形成有從所述定子向另一方側(cè)突出的輸出軸，所述旋轉(zhuǎn)軸的一方端部即固定有所述永久磁鐵的旋轉(zhuǎn)軸的外徑形成得比所述輸出軸的外徑細(xì)。采用這種結(jié)構(gòu)，在輸出軸的外徑不變的情況下可增大形成于永久磁鐵的所述凹部的容積，可極大地確保將軸承及軸承架收容用的空間。另外，所述軸承的外徑最好與所述旋轉(zhuǎn)軸一方端部的外徑大致相等。采用該結(jié)構(gòu)，可將軸承的軸向相對于軸承外徑的長度的比例設(shè)定得較大，例如，即使加壓賦予構(gòu)件在離開旋轉(zhuǎn)軸的軸心的位置對軸承加壓，也可將軸承軸心相對于旋轉(zhuǎn)軸軸心的傾斜角度抑制得較小，不會使旋轉(zhuǎn)軸振動而可穩(wěn)定地對其進行支承。
保持在軸承架內(nèi)周側(cè)的所述軸承最好由樹脂材料形成，且對于所述樹脂材料，最好是含有提高作為軸承的強度的材料。通過如此構(gòu)成，由于可提高軸承的強度，故可防止因軸承在軸承架內(nèi)沿軸向進行軸向移動而引起的磨損和變形。另外，在用具有相同的熱膨脹系數(shù)的樹脂材料形成所述軸承和所述軸承架的場合，對于形成所述軸承的樹脂材料，最好含有用于防止所述軸承附著在所述軸承架內(nèi)周的材料。
此外，所述永久磁鐵最好由稀土類磁鐵構(gòu)成，而稀土類磁鐵通過壓縮成形或注射成形而形成。采用該結(jié)構(gòu)，可保持所需的磁性性能，并可減薄永久磁鐵的周向的厚度。
還有，所述凹部的深度最好是所述永久磁鐵的軸向長度的1/4～3/4。
所述加壓賦予構(gòu)件最好具有在所述軸承的軸向外側(cè)與離開所述旋轉(zhuǎn)軸的軸心位置抵接的板簧部。采用該結(jié)構(gòu)，可向軸向?qū)πD(zhuǎn)軸加壓，并還可利用該加壓力的分力向徑向加壓，故可防止旋轉(zhuǎn)軸的徑向振動，可防止旋轉(zhuǎn)軸與軸承間的敲擊聲的發(fā)生。
所述軸承也可通過夾裝在與所述旋轉(zhuǎn)軸一方軸端之間的球體或形成于所述軸端的凸曲面部而支承所述旋轉(zhuǎn)軸的一方軸端。
采用本發(fā)明，由于可縮短電動機的軸向長度，故對于要求小型化的機器也可進行搭載，可獲得電動機用途的擴大化，由此，也不會減小定子部分所占電動機整個長度的大小，相對于電動機體積可保持較高的輸出轉(zhuǎn)矩。


圖1是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的電動機的剖視圖。
圖2是表示以往例子的剖視圖。
圖3是表示其它以往例子的剖視圖。
具體實施例方式
下面參照

本發(fā)明的實施形態(tài)。這里，圖1是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的電動機的剖視圖。在下面的說明中，對于本發(fā)明應(yīng)用于步進電動機的場合進行例示說明。
(整體結(jié)構(gòu))如圖1所示，本實施形態(tài)的步進電動機20具有旋轉(zhuǎn)軸21；設(shè)置有固定在旋轉(zhuǎn)軸21的一方端部22周圍的永久磁鐵23的轉(zhuǎn)子24；配置在轉(zhuǎn)子24周圍的定子25；對旋轉(zhuǎn)軸24的一方軸端19進行支承的滑動軸承26；以及可軸向移動地保持滑動軸承26的軸承架27；以及設(shè)在軸承架27的軸向外側(cè)的加壓賦予構(gòu)件28。
在旋轉(zhuǎn)軸21上形成有從定子25向另一側(cè)突出的輸出軸29，在輸出軸29的外周形成有絲杠。該絲杠上旋合有搭載的機器頭部構(gòu)件的螺釘部(圖示省略)，通過輸出軸29旋轉(zhuǎn)，頭部構(gòu)件的螺釘部可相對于軸向而向圖1中的左右方向移動。另外，旋轉(zhuǎn)軸21的一方端部22的外徑形成為比輸出軸29的外徑細(xì)的小徑，在該小徑部即端部22上固定有永久磁鐵23。而在旋轉(zhuǎn)軸21上形成有在一方端部22的軸端具有凹錐面的凹部30，且輸出軸29的軸端18形成為凸曲面。也可在具有凹錐面的凹部形成與旋轉(zhuǎn)軸21的一方軸端相同的輸出軸29的軸端，作成將鋼球夾裝在與推力軸承46之間的結(jié)構(gòu)。
永久磁鐵23由通過壓縮成形或注射成形而形成的釹等稀土類磁鐵所構(gòu)成，在永久磁鐵23的一方端部53上形成有可將滑動軸承26及軸承架27收容的凹部31。另外，在永久磁鐵23的另一端部17上也形成有凹部，該凹部成為旋轉(zhuǎn)軸21的一方端部22與永久磁鐵23的粘接劑存積部。形成于永久磁鐵23的一方端部53的凹部31包括用于形成凹部的內(nèi)周面311和底面312，底面312的大小形成為可將滑動軸承26和可滑動地保持該滑動軸承26的軸承架27的圓筒狀保持部49收容。另外，凹部31的深度最好是永久磁鐵23的軸向長度的1/4～3/4，凹部31的更佳深度是永久磁鐵23的軸向長度的1/2左右。凹部31的深度若小于永久磁鐵23的軸向長度的1/4，則滑動軸承26和滑動軸承26的圓筒狀保持部49的收納空間太小，而當(dāng)凹部31的深度為永久磁鐵23的軸向長度3/4以上時，永久磁鐵相對于旋轉(zhuǎn)軸21的小徑部即端部22的固定尺寸就不足夠。另外，永久磁鐵23的凹部31的角部也可被倒角加工成傾斜狀，以在與軸承架27接觸時避免損傷永久磁鐵23。
在本形態(tài)中，滑動軸承26的外周面被保持成與軸承架27的內(nèi)周面抵接的狀態(tài)，其深度方向的大致整體被收容在凹部31內(nèi)。圓筒狀的保持部49可滑動地將軸承架27的滑動軸承26保持，該保持部49的圓筒部的大致整體被收容在凹部31內(nèi)，軸承架27的固定部50不收容在凹部31內(nèi)而固定在外定子鐵心34的內(nèi)周部上。雖然最好將滑動軸承26的軸向的大致整體收容在凹部31中，但也可不收容滑動軸承26的整體。
最好在軸承26與保持部49之間涂布有潤滑劑。
定子25具有將2組金屬制的定子鐵心32、33軸向?qū)盈B配置的結(jié)構(gòu)，各定子鐵心32、33分別包括配置在軸向外側(cè)的外定子鐵心34、35以及互相鄰接配置的內(nèi)定子鐵心36、37。這些外定子鐵心34、35及內(nèi)定子鐵心36、37由磁性金屬構(gòu)件形成，在內(nèi)周側(cè)立起形成有與轉(zhuǎn)子24的永久磁鐵23外周面相對的多個極齒38、39。在各外定子鐵心34、35及內(nèi)定子鐵心36、37上分別設(shè)有卷繞有線圈40、41的樹脂制的繞線骨架42、43，在繞線骨架42的內(nèi)周面，外定子鐵心34和形成于內(nèi)定子鐵心36的極齒38配置成沿周向嚙合并排的狀態(tài)。同樣在繞線骨架43的內(nèi)周面，外定子鐵心35和形成于內(nèi)定子鐵心37的極齒39配置成沿周向嚙合并排的狀態(tài)。
在外定子鐵心35的端面，用點焊等固定方法固定有彎曲成コ字狀的金屬制的框架44，旋轉(zhuǎn)軸21利用嵌裝在該框架44的另一端部側(cè)的彎曲部分45上的軸向軸承46支承可旋轉(zhuǎn)的輸出軸29的另一方軸端18。另外，在外定子鐵心34的端面，配置有對滑動軸承26進行保持的軸承架27，而該滑動軸承26可旋轉(zhuǎn)地對旋轉(zhuǎn)軸21的一方端部的軸端19進行支承。在框架44上形成有供旋轉(zhuǎn)軸21插入用的孔441。
對旋轉(zhuǎn)軸21的一方端部22的軸端19進行支承的滑動軸承26由樹脂材料形成，由聚丁烯對酞酸鹽(PBT)或?qū)郾搅?PPS)等樹脂形成。此外，為提高作為軸承的強度，在樹脂材料中含有玻璃纖維或碳纖維、配合有酞酸鈣的復(fù)合材料等與樹脂材料不同的材料。由這種材質(zhì)構(gòu)成的滑動軸承26可提高強度，故可防止滑動軸承26在軸承架27內(nèi)因軸向滑動移動所引起的磨損和變形。另外，滑動軸承26形成具有與旋轉(zhuǎn)軸21的一方端部22外徑大致相等的外徑的圓筒形狀，在其軸向內(nèi)側(cè)形成具有凹錐面的凹部47。在該凹部47與形成在旋轉(zhuǎn)軸21的一方端部22軸端的凹部30之間夾裝有由球體構(gòu)成的鋼球48，這樣，旋轉(zhuǎn)軸21被支承在滑動軸承26上。在該場合，雖未圖示，但也可在滑動軸承26的外周形成有防止向周向旋轉(zhuǎn)用的突部。
軸承架27包括對滑動軸承26的外周進行保持的圓筒狀的保持部49；以及從該保持部49的軸向外側(cè)部分向周向外側(cè)延伸并形成為扁平環(huán)狀的固定部50，圓筒狀保持部49以保持滑動軸承26的狀態(tài)可收容在永久磁鐵23的凹部31中。即，圓筒狀保持部49的軸向端面491的外徑比形成永久磁鐵23的凹部31的底面312的外徑小，圓筒狀保持部49的軸向端面491與永久磁鐵23的底面312相對。此外，軸承架27將形成于固定部50的階梯部52作為定位部而嵌合固定在外定子鐵心34的軸向端部上，故可精度良好地組裝軸承架27。
另外，軸承架27由樹脂材料形成，與滑動軸承26相同，由聚丁烯對酞酸鹽(PBT)或?qū)郾搅?PPS)等樹脂形成。另外，為防止因熱膨脹而在與滑動軸承26外周之間產(chǎn)生間隙，最好由具有與滑動軸承26相同熱膨脹系數(shù)的樹脂材料形成。為防止滑動軸承26的外周附著在軸承架27的保持部49內(nèi)周上，對于滑動軸承26，其樹脂材料最好含有與軸承架27不同的材料、即上述的玻璃纖維或碳纖維等構(gòu)成的材料。
加壓賦予構(gòu)件28由金屬板構(gòu)成，并形成為大致圓板狀以覆蓋軸承架27的外表面。并且，在加壓賦予構(gòu)件28的外周緣部形成有4個爪部(圖示省略)，這些爪部卡止在一方的外定子鐵心34的外周緣部上，通過將軸承架27的固定部50夾持在加壓賦予構(gòu)件28與一方外定子鐵心34的端部之間，軸承架27就被固定在定子25上。加壓賦予構(gòu)件28的大致中央部形成有向滑動軸承26側(cè)沖壓形成的板簧部51，該板簧部51在離開旋轉(zhuǎn)軸21的軸心位置與滑動軸承26的軸向外側(cè)抵接。在本實施形態(tài)中，板簧部51形成為直線狀，但也可在板簧部51的前端部分的途中相對于沖壓方向向相反方向彎曲，該彎曲的部分抵接在滑動軸承26的軸向外側(cè)。
(本形態(tài)的主要效果)在這種上述的實施形態(tài)的電動機20中，由于滑動軸承26和軸承架27的保持部49被收容在永久磁鐵23的凹部31中，故可縮短電動機軸向的長度。因此，所述實施形態(tài)的電動機20也可搭載在要求小型化的機器上，可獲得電動機用途的擴大化。由此，因不減小定子所占電動機整個長度的大小，故相對于電動機體積可較高地保持輸出轉(zhuǎn)矩。
此外，在上述的實施形態(tài)的電動機20中，通過在離開旋轉(zhuǎn)軸21軸心的位置上由板簧部51對滑動軸承26加壓，可向軸向?qū)πD(zhuǎn)軸21加壓，還可利用該加壓力的分力向徑向加壓。因此，可防止旋轉(zhuǎn)軸21的徑向晃動，可防止旋轉(zhuǎn)軸21與滑動軸承26之間的敲擊聲的發(fā)生。
還有，滑動軸承26的外徑形成得較細(xì)，與旋轉(zhuǎn)軸21的一方端部22的外徑大致相等，而永久磁鐵23的凹部31的深度被設(shè)定為永久磁鐵23的軸向長度1/4～3/4的范圍，故可將滑動軸承26的軸向長度相對于滑動軸承26的外徑的比例設(shè)定得較大。因此，例如即使板簧部51在離開旋轉(zhuǎn)軸21的軸心較遠(yuǎn)的位置上對滑動軸承26加壓，也可將滑動軸承26的軸心相對于旋轉(zhuǎn)軸21的軸心的傾斜角度抑制得較小，旋轉(zhuǎn)軸21不會振動地得到穩(wěn)定支承。
軸承架27是樹脂制成，其固定部50通過被夾持在加壓賦予構(gòu)件28與一方外定子鐵心34之間而被固定在定子25上，故裝配和制造工序簡單化，可降低制造成本。
(其它實施形態(tài))在上述實施形態(tài)中，旋轉(zhuǎn)軸21通過鋼球48而由滑動軸承26支承，但其只不過僅是例子而已，也可將旋轉(zhuǎn)軸21的一方端部22的軸端19形成為凸曲面狀，直接嵌合在滑動軸承16的凹部47中。
滑動軸承26所含有的玻璃纖維或碳纖維也可是由針狀結(jié)晶(晶絲)構(gòu)成的玻璃纖維、碳纖維。
在上述的實施形態(tài)中，說明了本發(fā)明適用于步進電動機的場合，但不言而喻，本發(fā)明也可適用于步進電動機以外的電動機。
權(quán)利要求
1.一種電動機，具有旋轉(zhuǎn)軸；設(shè)置有固定在該旋轉(zhuǎn)軸一方端部上的永久磁鐵的轉(zhuǎn)子；配置在該轉(zhuǎn)子周圍的定子；對所述旋轉(zhuǎn)軸一方軸端進行支承的軸承；可軸向移動地保持該軸承的軸承架；以及設(shè)在該軸承架的軸向外側(cè)、向所述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)對所述軸承施力的加壓賦予構(gòu)件，其特征在于，在所述永久磁鐵的一方端部形成有可將所述軸承及軸承架收容的凹部。
2.如權(quán)利要求1所述的電動機，其特征在于，在形成于所述永久磁鐵一方端部的所述凹部內(nèi)，收容有可軸向移動地被保持在所述軸承架上的軸承。
3.如權(quán)利要求2所述的電動機，其特征在于，在所述旋轉(zhuǎn)軸上形成有從所述定子向另一側(cè)突出的輸出軸，所述旋轉(zhuǎn)軸一方端部即固定有所述永久磁鐵的旋轉(zhuǎn)軸的外徑形成為比所述輸出軸的外徑小。
4.如權(quán)利要求3所述的電動機，其特征在于，所述軸承的外徑與所述旋轉(zhuǎn)軸一方端部即固定有所述永久磁鐵的旋轉(zhuǎn)軸的外徑大致相等。
5.如權(quán)利要求1所述的電動機，其特征在于，所述軸承被保持在所述軸承架的內(nèi)周側(cè)，所述軸承由樹脂材料形成，并且，所述樹脂材料含有提高作為軸承的強度的材料。
6.如權(quán)利要求1所述的電動機，其特征在于，所述軸承被保持在所述軸承架的內(nèi)周側(cè)，所述軸承與所述軸承架由具有相同熱膨脹系數(shù)的樹脂材料形成，并且，形成所述軸承的樹脂材料含有用于防止所述軸承附著在所述軸承架內(nèi)周上的材料。
7.如權(quán)利要求1所述的電動機，其特征在于，所述永久磁鐵由通過壓縮成形或射出成形而形成的稀土類磁鐵構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1或2所述的電動機，其特征在于，形成于所述永久磁鐵一方端部的所述凹部的深度是所述永久磁鐵軸向長度的1/4～3/4。
9.如權(quán)利要求1所述的電動機，其特征在于，所述加壓賦予構(gòu)件具有在所述軸承的軸向外側(cè)與離開所述旋轉(zhuǎn)軸軸心的位置抵接的板簧部。
10.如權(quán)利要求1所述的電動機，其特征在于，所述軸承通過夾裝在與所述旋轉(zhuǎn)軸一方軸端之間的球體或形成于所述軸端的凸曲面部而對所述旋轉(zhuǎn)軸的一方軸端進行支承。
全文摘要
本發(fā)明的電動機，具有旋轉(zhuǎn)軸(21)；具有固定在旋轉(zhuǎn)軸(21)一方端部(22)上的永久磁鐵(23)的轉(zhuǎn)子(24)；配置在轉(zhuǎn)子(24)周圍的定子(25)；對旋轉(zhuǎn)軸(21)一方軸端進行支承的軸承(26)；可軸向移動地保持軸承(26)的軸承架(27)；以及設(shè)在軸承架(27)的軸向外側(cè)、向旋轉(zhuǎn)軸(21)側(cè)對軸承(26)施力的加壓賦予構(gòu)件(28)，在永久磁鐵(23)的一方端部形成有可將軸承(26)及軸承架(27)收容的凹部(31)。采用本發(fā)明，可縮短電動機的整個長度，并可防止旋轉(zhuǎn)軸與軸承間的敲擊聲的發(fā)生。
文檔編號H02K37/14GK101064445SQ200710089309
公開日2007年10月31日 申請日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日
發(fā)明者上松郁夫 申請人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會社